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36
Pureté d’un bijou en or

RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents
COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice

L’eau régale (ou eau royale) est un mélange d’acide nitrique et d’acide chlorhydrique utilisé pour dissoudre les métaux nobles comme l’or et le platine. Elle est notamment utilisée par les orfèvres.

Pour tester la pureté d’un bijou en or, un bijoutier utilise de l’acide 18 carats et une pierre de touche, le principe étant de gratter le bijou sur la pierre, puis de déposer une goutte de l’acide sur le dépôt jaunâtre.

Si le bijou est en or 18 carats, c'est‑à‑dire constitué à 75 %75 \% d'or, le dépôt reste intact. S’il disparaît, c’est que le bijou est en plaqué or. Si le dépôt rougit, c’est que le bijou est dans un or moins pur (14 carats par exemple).

L’eau régale est composée de 3 volumes d’acide chlorhydrique pour 1 volume d’acide nitrique de même concentration en quantité de matière.

L’acide nitrique est un composé liquide de formule HNO3\text{HNO}_3, souvent utilisé dilué en solution aqueuse. L’acide chlorhydrique est une solution aqueuse de chlorure d’hydrogène HCl\text{HCl}. On considère que les deux acides sont totalement dissociés en solution aqueuse.

1. Déterminer la composition en masse d’un flacon de 2020 mL d’« acide 18 carats » dont la densité est 1,30 sachant qu’il a été réalisé avec un acide nitrique à 60 %60 \%.


2. Déterminer la concentration en (mol·L-1) en ion oxonium H3O+(aq)\text{H}_3\text{O}^+\text{(aq)} de cette solution.
Voir les réponses

Données

  • Masse molaire de l’acide nitrique : M1=63,0M_1 = 63{,}0 g⋅mol-1
  • Densités de la solution pour différents titres massiques :
    Titre massique (%) 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0
    Densité 1,05 1,12 1,18 1,25 1,31 1,37 1,42 1,46

  • Masse molaire de l’acide chlorhydrique : M2=36,5M_2 = 36{,}5 g⋅mol-1
  • Densités de la solution pour différents titres massiques :
    Titre massique (%) 10,0 20,0 30,0 32,0 34,0 36,0 38,0
    Densité 1,048 1,098 1,149 1,159 1,169 1,179 1,189

Doc. 1
Histoire des sciences

On connaît les propriétés de l’eau régale depuis le Moyen Âge. Elle est mentionnée dans le livre d’alchimie de Basilius Valentinus (1599), où elle est représentée sous la forme d’un renard (l’eau régale) qui croque un coq (l’or).

D'après Wikipédia.

Doc. 2
Or 18 carats

L’or 18 carats est un alliage contenant 3/43/4 d’or, soit 75 % d’or.

Retour sur la problématique du chapitre


37
Vitamine C d'un jus d'orange

RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents
VAL : Analyser des résultats

L’étiquette d’un jus d’orange indique que le jus contient environ 7070 mg d’acide ascorbique (vitamine C) pour 100100 mL de boisson. On souhaite vérifier cette information expérimentalement.

L’acide ascorbique est un acide de formule brute C6H8O6\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_6. On réalise le titrage avec suivi pH-métrique de 100100 mL de jus par la soude de concentration cB=0,050c_\text{B} = 0{,}050 mol⋅L-1. La courbe pH=f(V)\text{pH} = f(V) est représentée ci‑contre avec VV le volume de soude versé.

Vérifier l’information portée sur l’étiquette du jus.
Voir les réponses

Titrage de l’acide ascorbique
Titrage de l’acide ascorbique

Données

  • Couples acide‑base : C6H8O6(aq)/\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_6\text{(aq)/} C6H7O6(aq),\text{C}_6\text{H}_7 \mathrm{O}_{6}^{-}\text{(aq),} H3O+(aq)/ \text{H}_3\text{O}^+\text{(aq)/} H2O(l)\text{H}_2\text{O(l)} et H2O(l)/\text{H}_2\text{O(l)/} HO(aq)\text{HO}^-\text{(aq)}
  • Masse molaire de l’acide ascorbique : M=176,0M = 176{,}0 g⋅mol-1
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