Thème 1
Sujet Bac expérimental 6
Force d'un acide
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Énoncé
Pour détartrer des canalisations avec une solution commerciale, il faut avoir un produit suffisamment efficace. La concentration peut permettre d'accentuer son action.
Toutefois, les concentrations sont limitées pour des raisons de sécurité. En effet, il ne faut pas faire prendre de risque inutile à l'utilisateur, ni attaquer les canalisations. La force de l'acide employé doit être choisi avec soin.
Toutefois, les concentrations sont limitées pour des raisons de sécurité. En effet, il ne faut pas faire prendre de risque inutile à l'utilisateur, ni attaquer les canalisations. La force de l'acide employé doit être choisi avec soin.
Comment la mesure du \text{pH} permet-elle de savoir si l'acide est fort ou non ?
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Doc. 1Acide chlorhydrique
L'acide chlorhydrique est un acide « fort » obtenu, par
exemple, par dissolution de \text{HCl(g)} dans l'eau.
En solution aqueuse, sa formule est \text{(H}_3\text{O}^+\text{(aq)} ; \text{Cl}^- \text{(aq))}.
En solution aqueuse, sa formule est \text{(H}_3\text{O}^+\text{(aq)} ; \text{Cl}^- \text{(aq))}.
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Doc. 2Acide benzoïque
L'acide benzoïque (de formule
\text{C}_6 \text{H}_5\text{COOH}) est une molécule
organique de la famille des
acides carboxyliques. C'est un
acide faible dérivé du benzène.
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Doc. 3Acide fort ou faible
Un acide \text{AH} est dit fort si sa réaction avec l'eau est totale :
\mathrm{AH}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \longrightarrow \mathrm{A}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq})
Si sa réaction avec l'eau est limitée, on parlera alors d'acide « faible ». Le \text{pH} d'une solution d'un acide fort est donné par la relation :
\mathrm{AH}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \longrightarrow \mathrm{A}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq})
Si sa réaction avec l'eau est limitée, on parlera alors d'acide « faible ». Le \text{pH} d'une solution d'un acide fort est donné par la relation :
\mathrm{pH}=-\log \left(\frac{c}{c^{\circ}}\right)
c : concentration en acide apporté (mol⋅L-1)
c^{\circ} : concentration standard égale à c^{\circ} = 1 mol⋅L-1
c^{\circ} : concentration standard égale à c^{\circ} = 1 mol⋅L-1
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Doc. 4Formulaire
On précise quelques propriétés du logarithme décimal :
- \text {si } a=\log (b), \text { alors } b=10^{\text {a}} ;
- \operatorname{si} \log \left(10^{\text {a}}\right)=a, \text { alors } 10 \log (a)=a ;
- \log (10)=1 ;
- \log (1)=0 ;
- \log (a \cdot b)=\log (a)+\log (b) ;
\text {Exemple}: \log (10 a)=\log (10)+\log (a) - \log \left(\frac{a}{b}\right)=\log (a)-\log (b) \text { Exemple }: \log \left(\frac{a}{10}\right)=\log (a)-\log (10)
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Doc. 5Matériel nécessaire
- Solution \text{S}_1 contenant un acide inconnu à une concentration c inconnue
- Eau distillée
- Deux béchers de 100 mL
- Éprouvette de 10 et 100 mL
- Pipette jaugée de 10,0 mL
- Pipette compte‑gouttes
- Fioles jaugées de 50,0 et 100,0 mL
- pH-mètre
- Papier \text{pH}
- Gants et lunettes de protection
- Calculatrice
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Questions
1
Dilution de la solution S1 (20 minutes conseillées)
1. À l'aide du matériel mis à disposition, rédiger un protocole permettant de diluer avec précision la solution \text{S}_1 inconnue. Justifier le choix de la verrerie et préciser le facteur de dilution appliqué.
Appel n°1
Appeler le professeur pour lui présenter le protocole, ou en cas de difficulté.
2
Dilution (10 minutes conseillées)
2. Mettre en œuvre le protocole établi à la question 1.
3
Identification de la nature de l'acide (30 minutes conseillées)
La personne qui a rangé l'armoire du laboratoire a retrouvé deux étiquettes sur les étagères pour un seul flacon sans étiquette.
Appel n°2
Appeler le professeur pour lui présenter la méthode, ou en cas de
difficulté.
4. Mettre en œuvre la méthode validée par le professeur.
5. Préciser, en le justifiant, la nature de l'acide contenu dans le flacon.
Défaire le montage et ranger la paillasse
Se Préparer aux ECE
Proposer une fiche de révision sur la technique de dilution ainsi que sur l'utilisation du \text{pH}-mètre.
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