GO maths Correction de l’interrogation écrite n°2 (commune)

« Correction de l’interrogation écrite n°2 (commune) I.

Exercice n°1 : l’acide formique (/11) A.

Un remède contre les piqûres de fourmi A.1.

[/1]L’acide formique possède une liaison entre un oxygène et un hydrogène.

Or l’oxygène est plus électronégatif que l’hydrogène, il attire davantage le doublet liant.

Il peut même le récupérer entièrement, ce qui libère l’hydrogène sous la forme d’un ion H +.

L’acide formique est donc capable de céder un ion H+ ce qui explique son caractère acide. A.2.[/0,5] A.3.

[/0,75]Le spectre IR correspondant à l’acide formique est le spectre 2. OH acide carboxylique C=O acide carboxylique A.4.

[/1] CO32-(aq) + H2CO2(aq) HCO3-(aq) + HCO2-(aq) Les ions carbonate sont des bases qui réagissent avec l’acide formique.

Celui-ci est transformé en sa base conjuguée et est donc neutralisé. A.5.

[/0,75]Le pH dépend de la concentration en ions oxonium de la solution : pH=−log ( [H3 O + ] c0 ) 5,0.10−9 =−log( )=8,3 1 Le pH de la solution de carbonate de sodium vaut donc 8,3 B.

Dosage d’un produit commercial à base d’acide formique B.1.

[/0,75]HO-(aq) + H2CO2(aq) → H2O(l) + HCO2-(aq) B.2[/1] VBE = 11,0 mL En appliquant la méthode des tangentes, on trouve le volume équivalent : VBE = 11,0 mL B.3.

[/0,75]Pour réaliser un titrage colorimétrique, on doit choisir un indicateur coloré dont la zone de virage contient le pH à l’équivalence.

On peut lire sur la courbe que le pH à l’équivalence est environ égal à 8 .

Il faut donc choisir le rouge de crésol. B.4.

[/2,5]A l’équivalence du titrage, les réactifs titré et titrant sont introduits dans les proportions stœchiométriques. − n(H2 CO2)i =n(HO )introduitàl' équivalence C S ×V=C B ×V BE C B ×V BE CS= V 0,20×11,0 C S =8,8×10−2 mol.

L−1 AN : C S = 25,0 La solution commerciale de concentration Ccom a été obtenue par dilution de la solution S. Comme il y a conservation de la quantité de matière au cours de la dilution, on a : C mère×V mère=Cfille ×Vfille avec Cfille= CS et Cmère = Ccom C com×V mère =CS×V fille −2 CS ×V fille 8,8×10 ×250 −1 C com= AN : Ccom = =22 mol.

L V mère 1,0 Autre méthode : le volume de la fiole jaugée est de 250 mL soit 250 fois plus grand que le volume de la pipette jaugée (1,0 mL), la concentration de la mère est donc 250 fois plus grande que la −2 −1 concentration de la fille : Ccom=8,8×10 ×250=22 mol.

L La concentration en masse de la solution commerciale est donnée par : Cm , com=C com×M(H2 CO2 ) C m , com=22×46,0=1,0×10 3 g.

L−1 B.5.[/2]titre massique en HCO2H : t (HCO2 H)= m(HCO2 H) ×100 msolution Pour 1 litre de solution : mHCO2H= 1,0 × 103 g d’après la valeur de la concentration en masse. Par ailleurs, la densité de la solution est de 1,19 soit une masse volumique ρsolution=1,19 g.mL-1.

La masse d’un litre de solution est alors donnée par : 3 msolution= ρ solution ×V solution =1,19×1000=1,19×10 g (1 L =1000 mL) Finalement : 3 t (HCO2 H)= 1,0×10 3 ×100=84 % 1,19×10 Ce résultat est conforme à l’indication de l’étiquette qui indiquait un titre massique minimum de 80 %. II.

Exercice n°2 : dosage des ions nitrate d’une eau du robinet (/9) Partie A – Dosage spectrophotométrique des ions nitrate dans une eau A.1.

[/1]En présence d’un excès d’acide 2,4-phénoldisulfonique la solution prend une teinte jaune plus ou moins prononcée selon la concentration en ions nitrate. La solution est perçue de couleur jaune, elle absorbe donc des radiations de couleur bleue (de longueurs d’onde comprises entre 424 et 491 nm), couleur complémentaire du jaune. Parmi les longueurs d’onde proposées, on choisit de travailler à λ = 440 nm, seule valeur de longueur d’onde proposée dans le domaine bleu. A.2.

[/1]On exploite graphiquement la droite d’étalonnage tracée.

Pour l’échantillon, l’absorbance mesurée est A = 0,48. On cherche l’abscisse du point d’ordonnée A = 0,48. − On lit c m(NO 3 )=0,032 g .

L −1 soit c m(NO 3− )=32 mg .L −1 A = 0,48 Cm = 0,032 g.L-1 Partie.... »