Class notes physique-chimie

Correction de l’examen national 2021- session de rattrapage
Section sciences expérimentales Option physique chimie BIOF
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EXERCICE 1 (7points)
Partie 1 : Etude d’une solution aqueuse d’acide méthanoïque
𝐈 -Dosage
1-Nom des éléments numérotés :
❶→ pH mètre.
❷→ burette.
❸→ solution aqueuse Sa d’acide méthanoïque (solution titrant).
❹→ solution aqueuse Sb d’hydroxyde de sodium (solution titré).
2- L’équation de la réaction du dosage :
𝐀𝐇(𝐚𝐪) + 𝐇𝐎−(𝐚𝐪) ⟶ 𝐀−(𝐚𝐪) + 𝐇𝟐 𝐎 (𝐥)

3-La détermination graphique de VbE ∶

CbE = 15 mL

4- Déduction de Ca ∶
La relation d’équivalence : Ca . Va = Cb . VbE
Cb . VbE 10−1 × 15
Ca = ⟹ Ca = ⟹ Ca = 10−1 mol. L−1
Va 15
𝐈𝐈 – Etude de la solution 𝐒𝐚 ∶
1-L’équation de la réaction entre l’acide méthanoïque et l’eau :
𝐀𝐇(𝐚𝐪) + 𝐇𝟐 𝐎 (𝐥) ⟶ 𝐀−(𝐚𝐪) + 𝐇𝟑 𝐎+(𝐚𝐪)

2-1- Montrons l’expression :
Tableau d’avancement :




D’après le tableau d’avancement :
xf
[A−(aq) ] = [H3 O+(aq) ] = = 10−pH
V



1

, Ca . V − xf xf
[AH(aq) ] = = Ca − = Ca − 10−pH
V V

[A−(aq) ] 10−pH
=
[AH(aq) ] Ca − 10−pH

[A−(aq) ] 10−2,38 [A−(aq) ]
A.N : [AH(aq) ]
= 10−1 −10−2,38 ⟹ [AH(aq) ]
= 4,35.10−2

2-2- L’espèce prédominante :

[A−(aq) ]
< 1 ⟹ [A−(aq) ] < [AH(aq) ]
[AH(aq) ]

L’espèce prédominante dans la solution 𝑆𝑎 est l’acide AH .
3-La valeur du pK A du couple 𝐴𝐻⁄𝐴− ∶
La relation entre pH et pK A s’écrit :

[A−(aq) ]
pH = pK A + log
[AH(aq) ]

[A−(aq) ]
pK A = pH − log
[AH(aq) ]

pK A = 2,38 − log(0,0435) ⟹ pK A = 3,74

𝐈𝐈𝐈 – Influence de la dilution sur 𝛕 ∶
1- L’expression de τ ∶
xf
τ=
xmax
D’après le tableau d’avancement le réactif limitant est l’acide AH de concentration C ∶
C. V − xmax = 0 ⟹ xmax = C. V
xf
[H3 O+(aq) ] = = 10−pH ⟹ xf = 10−pH . V
V
On remplace dans l’expression de τ ∶

10−pH . V 10−pH
τ= ⟹ τ=
C. V C
2-Complétons le tableau suivant :




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