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Problème
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Problème





38
Élimination du tartre

RAI/ANA : Construire un raisonnement
COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice
D'après sujet Bac S, métropole, 2017.

L’acide chlorhydrique réagit avec le tartre selon la réaction d’équation :

2H3O+(aq)+CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO2(g)+3H2O(l)2 \: \mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{CaCO}_{3}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{Ca}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})+3 \: \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})

La surface extérieure du tambour cylindrique fermé d’un lave-linge (doc. 1) est recouverte d’une épaisseur de calcaire d’environ 10μ10 \mum.

Évaluer la capacité du détartrant commercial à détartrer totalement le tambour.
Voir les réponses

Doc. 1
Tambour recouvert de calcaire

Tambour recouvert de calcaire

Doc. 2
Schéma du tambour du lave-linge

Schéma du tambour du lave-linge

Doc.3
Détartrant commercial

  • Volume du détartrant : V=750V = 750 mL.
  • Composition : acide chlorhydrique (H3O+(aq);Cl(aq))\left(\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq}) \:; \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})\right).
  • Concentration : c=2,4c = 2{,}4 mol⋅L-1.

Données

  • Masse volumique du tartre : ρ(tartre)=2,65×106\rho \text{(tartre)} = 2{,}65 \times 10^6 g⋅m-3
  • Expression de la surface d’un cylindre de rayon R\bm R et de hauteur h\bm h : S=2πRhS=2 \: \pi \cdot R \cdot h

Retour sur la problématique du chapitre


39
Acide le plus fort

APP : Faire des prévisions à l’aide d’un modèle
COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice

Trois solutions aqueuses dont le pH\text{pH} à 2525 °C vaut 4,04{,}0 sont préparées.

1. Écrire les équations des réactions des acides étudiées avec l’eau.


2. Déterminer le taux d’avancement final τ=xfxmax\tau=\dfrac{x_{\mathrm{f}}}{x_{\max }} de chacune des réactions.


Acide Lactique Éthanoïque Salicylique
Concentration en acide apporté
Taux de dissociation

3. Classer les couples acide-base étudiés selon leur pKA\text{p}K_\text{A}.


4. En déduire l’acide le plus fort.
Voir les réponses

Composition des solutions étudiées

  • Solution 11 : acide lactique C3H6O3(aq)\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{6} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{aq}) de concentration en soluté apporté c1=1,8×104c_{1}=1{,}8 \times 10^{-4} mol⋅L-1.
  • Solution 22 : acide éthanoïque CH3COOH(aq)\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}(\mathrm{aq}) de concentration en soluté apporté c2=6,0×104c_{2}=6{,}0 \times 10^{-4} mol⋅L-1.
  • Solution 33 : acide salicylique C7H6O3(aq)\mathrm{C}_{7} \mathrm{H}_{6} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{aq}) de concentration en soluté apporté c3=1,1×104c_{3}=1{,}1 \times 10^{-4} mol⋅L-1.

Acide le plus fort
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