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Acides soufrés
P.274-275

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SUJET BAC GUIDÉ


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Acides soufrés




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Plusieurs acides sont constitués de l’élément soufre, symbolisé par la lettre S. On les retrouve souvent dans les pluies acides qui sont la conséquence du rejet de dioxyde de soufre dans l’air. On s’intéresse ici à l’acide sulfureux et à l’acide sulfurique .

Doc. 1
Acide sulfureux

L’acide sulfureux est un diacide faible, capable de perdre deux protons. Une solution d’acide sulfureux est préparée en faisant barboter du dans de l’eau selon la réaction d’équation :

La solution d’acide sulfureux obtenue est acide avec un égal à . Les solutions d’acide sulfureux sont couramment utilisées comme conservateurs alimentaires, dans les fruits secs par exemple.

Doc. 2
Dégâts d’une pluie acide

Statues

Ces statues sculptées sur la pierre calcaire ont été dégradées par des pluies acides.

Doc. 3
Diagramme de distribution

Diagramme de distribution

Données

  • Couple acide-base
  • Constante d’acidité associée au couple précédent :

Questions

1. Acide sulfureux

1.1 Préciser le terme permettant de qualifier . Identifier la base associée à correspondant au deuxième couple ainsi que la demi‑équation.


À l’intersection entre les courbes rouge et verte sur le diagramme de distribution, les concentrations des deux espèces associées sont égales en raison de leur proportion équivalente.

1.2 À partir de ce diagramme, déterminer la valeur du en expliquant la démarche.


1.3 Tracer le diagramme de prédominance des trois espèces étudiées.
Couleurs
Formes
Dessinez ici


1.4 En déduire quelle est l’espèce prédominante dans la solution d’acide sulfureux préparée.
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Coups de pouce

1.1 Rappeler le terme employé pour qualifier une espèce pouvant à la fois être un acide et une base.

1.2 Utiliser le diagramme et le fait que le est égal au lorsque les concentrations sont égales.

1.3 Pour tracer un diagramme de prédomi- nance, il faut reporter les des couples sur un axe de .

1.4 Comparer le de la solution d’acide sulfureux au diagramme de prédominance.

Doc. 4
Acide sulfureux et eau

La molécule d’acide sulfureux n’est pas stable dans l’eau et conduit à la formation d’ions, dont . Ce genre de solution acide peut être utilisé comme conservateur alimentaire dans le vin ou les viandes.

Etiquette vin

Questions

2. Concentrations en solution

2.1 Écrire l’équation de la réaction entre l’acide sulfureux et l’eau de constante d’acidité .


2.2 Exprimer la constante d’acidité en fonction des concentrations en quantité de matière des espèces mises en jeu.


2.3 Calculer la concentration de la solution d’acide sulfureux de .


2.4 Exprimer en fonction de , puis calculer cette concentration.


2.5 Déduire des questions précédentes l’expression de en fonction du et du et calculer cette concentration.


2.6 Sachant que mol·L-1, préciser si les valeurs de concentrations des espèces présentes en solution confirment l’espèce prédominante prévue par le diagramme de prédominance.
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Coups de pouce

2.1. Utiliser le couple / pour écrire l'équation.

2.2 À l'aide des concentrations, écrire le en utilisant éventuellement pour adimensionner le quotient.

2.3 Utiliser la définition du .

2.4 Établir l'expression à partir des coefficients stœchiométriques.

2.5 Penser à utiliser la relation .

2.6 Comparer les concentrations des trois formes de l’acide sulfureux dans cette solution.

Doc. 5
Acide sulfurique et calcaire

L’acide sulfurique est aussi un diacide. Sa forme est un acide fort tandis que est un acide de . Il s’obtient par hydratation du trioxyde de soufre . Cet acide, que l’on considère totalement dissocié sous la forme ( ; ), réagit avec le calcaire selon la réaction modélisée par :

Données

  • Masses molaires atomiques : g·mol-1, g·mol-1 et g·mol-1

Questions

3. Dégradation du calcaire

3.1 Préciser quel acide est le plus fort entre l’acide sulfurique et l’acide sulfureux. Justifier.


3.2 Préciser à quel couple acide-base correspond le .

3.3 Calculer le volume minimal de solution aqueuse d’acide sulfurique de pour dégrader une masse de g de calcaire d’une statue.
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Coups de pouce

3.1. Comparer les des deux couples.

3.2 Identifier la base appartenant au couple pour lequel est la forme acide. .

3.3 Utiliser un tableau d'avancement.
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