Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 7
Exercices

Pour s'échauffer - Pour commencer

Savoir-faire - Parcours d'apprentissage


Pour commencerDifférenciationPour s'entraîner
Savoir associer et aux équations de réactions correspondantes
Savoir identifier la différence entre un acide faible et un acide fort, ou entre une base faible et une base forte
Savoir prévoir la composition finale d'une solution
Savoir représenter et exprimer les diagrammes de distribution et de prédominance

Pour s'échauffer

5
Acide fort

L'acide nitrique est un acide fort.

Écrire l'équation de sa réaction avec l'eau.

6
Base faible

L'ion hydrogénophosphate est une base faible.

Écrire l'équation de sa réaction avec l'eau.

7
Espèce amphotère

La glycine de formule semi-développée est un acide aminé amphotère.

La glycine de formule semi-développée
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Crédits : lelivrescolaire.fr

Écrire les deux couples acide-base de la glycine.

8
Constante d'acidité

L'acide fluorhydrique , pourtant extrêmement corrosif, est un acide faible de .

Exprimer, puis calculer sa constante d'acidité .

9
Diagramme de prédominance

Tracer le diagramme de prédominance de l'acide méthanoïque dont le vaut .

Dessinez ici

10
Alanine

D'après le diagramme de prédominance ci-dessous, préciser sous quelle forme se trouve l'alanine dans une solution dont le est égal à .

Alanine
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11
Indicateur coloré

Le carmin d'indigo est un indicateur coloré dont la forme acide est bleue et la forme basique est jaune. Sa zone de virage est comprise entre et .

En déduire la couleur de sa teinte sensible.

Pour commencer

Acide fort et base forte

12
d'une solution d'acide fort

APP : Maîtriser le vocabulaire

L'acide chlorhydrique est un acide fort dans l'eau. Une solution S de concentration en soluté apporté mol⋅L-1 est préparée.

1. Rappeler la définition d'un acide fort.

2. Calculer le de la solution .

3. Calculer le de la solution , obtenue en diluant par deux la solution .

Donnée
  • Produit ionique de l'eau à °C :

13
d'une solution de base forte

REA : Utiliser un modèle

La potasse caustique est une base forte dans l'eau. Une solution est préparée en dissolvant une masse g de dans un volume mL.

1. Calculer la masse molaire à l'aide du tableau périodique. 

2. Calculer la concentration en soluté apporté.

3. Écrire l'équation de la réaction de dissolution de l'hydroxyde de potassium dans l'eau.

4. Déterminer la concentration .

5. Calculer la concentration en ion oxonium dans la solution. En déduire le de la solution .

6. La solution est diluée dix fois. Déterminer le de la solution ainsi obtenue.

Constante d'acidité et

14
Acide benzoïque

RAI/MOD : Modéliser une transformation

L'acide benzoïque, noté , est un acide faible utilisé dans l'agroalimentaire en tant que conservateur. On le trouve notamment dans certaines boissons énergétiques.

1. Écrire l'équation de la réaction de l'acide benzoïque avec l'eau.

2. Donner l'expression de la constante d'acidité du couple .

3. Calculer le rapport des concentrations à l'équilibre dans une boisson dont le est égal à .

Donnée
  • du couple acide-base :

15
Constante d'acidité

REA : Utiliser un modèle

On prépare une solution d'hydrogénosulfate de sodium, de concentration mol⋅L-1.

1. Écrire l'équation de dissolution de l'hydrogénosulfate de sodium dans l'eau.

2. Écrire l'équation de la réaction acide-base de l'ion hydrogénosulfate avec l'eau.

3. Exprimer la constante d'acidité du couple acide-base.

4. Le de cette solution est égal à . En déduire les valeurs des concentrations de toutes les espèces chimiques présentes en solution et calculer la constante d'acidité.

5. En déduire son .

Doc. 2
Hydrogénosulfate de sodium

Ce sel à caractère acide est parfois utilisé pour l'entretien des piscines. À des concentrations plus élevées, il peut être utilisé comme pesticide écologique notamment pour lutter contre une variété d'étoile de mer invasive : l'Acanthaster planci.

Acanthaster planci
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Crédits : WaterFrame/Alamy

Donnée
  • Couple acide-base :

Diagrammes de distribution et de prédominance

16
Couple acide lactique/ion lactate

REA : Utiliser un modèle

L'acide lactique est un acide qui peut se trouver dans le lait, le vin ou même certains fruits et légumes. Le diagramme de distribution du couple acide lactique / ion lactate (notés et ) est représenté ci-dessous.

Diagramme de distribution du couple acide lactique / ion lactate
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Crédits : lelivrescolaire.fr

1. Déterminer graphiquement le pour lequel .

2. Déterminer le du couple.

3. Déterminer les proportions des deux formes acide et basique pour .

4. Utiliser les résultats de la question précédente pour déterminer à nouveau le . Comparer les valeurs trouvées.

17
Acide butyrique

APP : Faire des prévisions à l'aide d'un modèle

L'acide butyrique est aussi appelé acide butanoïque. C'est une molécule que l'on peut trouver dans le beurre rance ou le parmesan. Son odeur est forte et désagréable.

1. Écrire la formule semi-développée de l'acide butanoïque.


2. Écrire l'équation de la réaction de l'acide butanoïque avec l'eau.

3. Tracer le diagramme de prédominance du couple acide butanoïque/ion butanoate.
Dessinez ici

4. Le de l'estomac n'est pas constant. Lors d'une digestion idéale, il varie de à . Préciser la ou les formes adoptées par l'espèce chimique lors de ces phases de digestion.

Donnée
  • du couple acide-base :

Solution tampon

18
Effet tampon

APP : Faire des prévisions à l'aide d'un modèle

Une solution est préparée en dissolvant mol de chlorure d'hydrogène dans un volume L.

1. Calculer le de la solution sachant qu'il s'agit d'un acide fort.

Une solution tampon de volume L est ensuite préparée en dissolvant mol d'acide éthanoïque et mol d'éthanoate de sodium .

2. Déterminer le de la solution.

On ajoute dans la solution tampon précédente mol d'ion oxonium .

3. Écrire l'équation de la réaction acide-base entre l'ion oxonium et l'ion éthanoate.

4. Cette réaction étant totale, calculer le final.

5. Comparer la variation de avec celle obtenue à la question 1. Conclure.

Donnée
  • du couple acide éthanoïque/ion éthanoate :

19
Étude d'une solution

REA : Utiliser un modèle

Solution d'ammoniac NH3(aq)
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Crédits : Arpon Pongkasetkam/Shutterstock

Une solution est composée d'un mélange de volume mL d'une solution d'ammoniac de concentration mol⋅L-1 et d'un volume mL d'une solution de chlorure d'ammonium () de concentration mol⋅L-1. On suppose que l'ammoniac et le chlorure d'ammonium ne réagissent pas.

1. Calculer le de la solution.

2. Préciser s'il s'agit d'une solution tampon.

Donnée
  • du couple  :

A
Acide phosphorique

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

L'acide phosphorique est un triacide de formule Les valeurs des trois sont 2,15 ; 7,20 et 12,3.

1. Écrire les trois couples acide‑base correspondant.

2. Représenter le diagramme de prédominance.
Dessinez ici

3. L'acide phosphorique est‑il un acide fort ?

4. Comment peut‑on qualifier l'ion  ?

B
Constante de réaction

RAI/MOD : Modéliser une transformation

On considère la réaction entre l'acide acétique et l'ammoniac .

1. Donner le nom en nomenclature officielle de l'acide acétique. On pourra s'aider de la .

2. Écrire l'équation de la réaction.

3. Déterminer la constante d'équilibre de cette réaction.

Données
  • Couple acide‑base : et
  • Constantes d'acidité logarithmiques : et

Une notion, trois exercices
Différenciation

20
Acide propanoïque  

 REA : Utiliser un modèle

L'acide propanoïque est un acide carboxylique. C'est un liquide incolore, corrosif, avec une odeur désagréable.

1. Écrire l'équation de la réaction de l'acide propanoïque avec l'eau.

2. Exprimer la constante d'acidité du couple.

mL d'une solution d'acide propanoïque a une concentration en soluté apporté mol⋅L-1. Le de la solution est .

3. Calculer la concentration en ion oxonium.

4. Calculer l'avancement maximal de la réaction.

5. Préciser s'il s'agit d'un acide fort ou faible.

21
Éthanamine  

 REA : Utiliser un modèle

L'éthanamine est un gaz incolore avec une forte odeur ammoniacale. On dispose de mL d'une solution d'éthanamine à une concentration en soluté apporté mol⋅L-1. Le de la solution vaut .

1. Calculer la concentration en ion oxonium.

2. Calculer l'avancement maximal de la réaction entre l'éthanamine et l'eau.

3. Préciser s'il s'agit d'une base forte ou faible.

22
Cyanure

 REA : Utiliser un modèle

L'ion cyanure est une base de formule . Les sels de cyanure ainsi que son acide conjugué sont très toxiques.

1. Exprimer la constante d'acidité du couple.

On dispose de mL de solution à une concentration en soluté apporté mol⋅L-1. Le de la solution est égal à .

2. Conclure quant à la force de la base.

Donnée
  • Produit ionique de l'eau à °C :

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