Correction TP Physique Chimie

« TP Détermination d’une constante d’acidité Document 1 Définition de la constante d’acidité. La constante d'acidité d'un couple acide / base est la constante d'équilibre de l'équation associée à la réaction qui se produit lorsqu'on ajoute l'acide à de l'eau. [X]eq est la concentration de l’espèce X à l’équilibre en mol.L-1. Document 2 L’acide acétique. L'acide acétique (du latin acetum) ou acide éthanoïque est un acide carboxylique de formule chimique : C2H4O2 ou CH3COOH. L’atome d’hydrogène (H) du groupe carboxyle (–COOH) des acides carboxyliques tels que l’acide acétique peut être libéré sous forme d’ion H+ (proton).

C’est la capacité à libérer ce proton qui lui confère son acidité.

L’acide acétique est un acide faible, monoprotonique en solution aqueuse, avec un pKa d’environ 4,75 à 25°C.

Une solution à 1,0 mol.L-1 (concentration du vinaigre domestique) a un pH de 2,4, ce qui signifie que seules 0,4 % des molécules d’acide acétique sont dissociées. Document 3 1 Manipulation, mesure de pH et mélange. Etalonner le pH-mètre à l’aide de la notice et des solutions étalons.

On désire réaliser divers mélanges contenant l'acide et sa base conjuguée. Expérience 1 ➢ Verser dans un bécher 1 : V= 20,0 mL de solution d'acide éthanoïque de concentration C1=1,0.10-1 mol.L-1. ➢ Remplir une burette graduée avec une solution d'éthanoate de sodium de concentration C2 = 1,0.10-1 mol.L-1. ➢ A l'aide de la burette contenant l’éthanoate de sodium, verser un volume V2 = 5,0 mL d'éthanoate de sodium dans le bécher 1.

Agiter et mesurer le pH (remplir le tableau). ➢ A l'aide de la burette, verser à nouveau 5,0 mL dans le même bécher (volume total de 10 mL ajouté).

Après chaque addition, on agite le mélange et on mesure le pH. ➢ Faire des ajouts pour remplir le tableau Volume V1 (mL) 20 20 20 20 Volume V2 (mL) 5 10 15 20 pH Appeler le professeur pour lui présenter une de vos manipulations et le résultat de l’expérience.

REA Exploitation des résultats 1.

Exprimer la constante d’acidité de l’acide éthanoïque en fonction des concentrations des espèces présentes. 2.

A partir de l’expression de Ka, montrer que l’on peut exprimer pH en fonction de pKa, [AH] et [A-]. 2 3.

Dans la première partie, nous avons reconstitué différents états d’équilibre en réalisant des mélanges de quantités variables de AH et de A-.

Afin d’établir une relation entre [AH]éq, [A-]éq et les concentrations initiales [AH]i et [A-]i, on construit un tableau d’évolution du système chimique. AH(aq) A-(aq) A-(aq) Equation bilan AH(aq) + = + Etat du système Avancement Initial x=0 Equilibre xeq Quantité de matière en mol 0 0 D’autre part : On a donc : Et comme ici on : Donner donc l’expression du pH en fonction de pKa, V1 et V2. 4.

Dans un tableur, rentrer les valeurs de V1, V2 et pH. 5.

Tracer le graphe représentant l'évolution du pH en fonction de log (V2/V1). 6.

Commenter l’allure du graphe et le modéliser. Appeler le professeur pour lui présenter.... »