QCM chimie concours paramédicaux ( acide base, taux d'avancement final)

Soient deux solutions de même concentration C=1,0.10-3 mol/L ; l'une d'ammoniac (NH3) a un pH=10,0 ; l'autre d'éthanoate de sodium (CH3COO- +Na+) a un pH=8,0. Les valeurs de pH sont mesurées à 25°C.  Données en (mS.m2.mol-1): l (HO-)=19,8 ; l (NH4+)=7,35 ; l (Na+)=5,0 ; l (CH3COO-)=4,09.  Parmi les affirmations suivantes, combien sont fausses ? A- Le taux d'avancement final de la réaction de l'ion éthanoate sur l'eau est t2 =10-4. Faux. avancement (mol/L) CH3COO- +H2O = CH3COOH +HO- initial 0 C = 1,0.10-3 solvant en large excès 0 0 en cours x C-x x x fin xfin C-xfin xfin xfin [HO-] = xfin = 10-14 / 10-pH = 10-14/10-8 = 10-6 mol/L t = [HO-] / C = 10-6 / 10-3 = 10-3. B- Le taux d'avancement final de la réaction de l'ammoniac sur l'eau est supérieur à t2. Vrai. avancement (mol/L) NH3 +H2O = NH4+ +HO- initial 0 C = 1,0.10-3 solvant en large excès 0 0 en cours x C-x x x fin xfin C-xfin xfin xfin [HO-] = xfin = 10-14 / 10-pH = 10-14/10-10 = 10-4 mol/L t = [HO-] / C = 10-4 / 10-3 = 10-1. C- La conductivité de la solution d'ammoniac est s =2,7 µS.m-1. Faux.  s =l (NH4+) [NH4+] +l (HO-) [HO-] avec [HO-] = [NH4+] = 1000 xfin mol m-3  s =(l (NH4+) +l (HO-) ) 1000 xfin  s =(7,35 + 19,8 ) 10-3* 1000*10-4 =2,7 10-3 Sm-1. D- La solution d'éthanoate de sodium conduit bien moins le courant électrique que la solution d'ammoniac. Faux.   s =l (Na+) [Na+] +l (CH3COO-) [CH3COO-] avec [Na+] = [CH3COO-]~10-3 mol/L~ 1 mol m-3  s =(l (Na+) +l (CH3COO-) ) *1.  s =(5 + 4,09 ) 10-3=9,1 10-3 Sm-1. Cette valeur est supérieure à celle de la solution d'ammoniac : la solution d'éthanoate de sodium conduit mieux le courant que la solution d'ammoniac. E- La réaction de l'acide éthanoique avec l'eau est moins avancée que celle de l'ion ammonium. Faux. CH3COOH / CH3COO- pKa = 4,8 NH4+ / NH3 pKa = 9,2. A concentration égale, l'acide le plus fort appartient au couple de plus petit pKa. L'acide éthanoïque est plus fort que l'ion ammonium ; la réaction de l'acide éthanoïque avec l'eau est plus avancée que celle de l'ion ammonium avec l'eau. Le pKa du couple acide méthanoique/ion méthanoate est égal à 3,8. On ajoute un volume V=100 mL d'une solution de méthanoate de sodium de concentration C=6.10-2 mol/L à un volume V'=30 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration C'=10-1 mol/L.  On obtient une solution dont le pH est :  supérieur à 3,8 ; inférieur à 3,8 ; égal à 3,8 ; égal à 4,1 ; on ne peut pas le déterminer. avancement (mol) HCOO- +H3O+ =HCOOH +H2O initial 0 CV=6.10-3 C'V' =3.10-3 0 solvant en large excès en cours x 6.10-3 -x 3.10-3 -x x fin xmax 6.10-3 -xmax 3.10-3 -xmax xmax 3.10-3 3.10-3 0 3.10-3 H3O+ est en défaut : 3.10-3 -xmax = 0 ; xmax = 3.10-3 mol [HCOO-]fin = [HCOOH]fin ; pH = pKa = 3,8.     A 100 mL d'une solution d'acide méthanoique de concentration 10-1 mol/L, on ajoute 200L d'une solution d'hydroxyde de potassium de concentration 10-2 mol/L. Données : pKa (HCOOH/HCOO-)=3,8. Le pH de la solution ainsi obtenue est de :  2,4 ; 3,2 ; 3,8 ; 4,2 ; 7. avancement (mol) HCOOH +HO- =HCOO- +H2O initial 0 CV=1.10-2 C'V' =2.10-3 0 solvant en large excès en cours x 1.10-2 -x 2.10-3 -x x fin xmax 1.10-2 -xmax 2.10-3 -xmax xmax 2.10-3 8.10-3 0 2.10-3 HO- est en défaut : 2.10-3 -xmax = 0 ; xmax = 2.10-3 mol [HCOOH] =8.10-3 / (0,1+0,2) ; [HCOO-] =2.10-3 / (0,1+0,2) ; pH = pKa + log ([HCOO-] /[HCOOH]) =3,8 + log ( 2/8) = 3,2.

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