Aurélie oct 2001
acide monochloroéthanoïque

concours kiné A P Paris /01.

exercice suivant : alcool isoamylique

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  1. L'acide monochloroéthanoïque est un acide faible (solution A). 10 mL de A sont dosés en présence de phénolphtaleine par 12,5 mL d'une solution de soude concentration 0,08 mol/L.
  2. Ecrire l'équation de dissociation de cet acide dans l'eau.
  3. Ecrire l'équation de dosage et calculer la concentration molaire de l'acide.
  4. Indiquer les deux espèces chimiques majoritaires dans la solution à l'équivalence et justifier le choix de l'indicateur coloré.
  5. Montrer en calculant le Kr que la réaction de dosage est quasi totale.
  6. Calculer le coefficient de dissociation de l'acide monochloroéthanoïque sachant que le pH de la solution A est égal à 2 .
  7. En réalité la valeur pH=2 n'est qu'approchée ; quelle serait la valeur de Ka correspondante.

    données : Ka (ClCH2COOH /ClCH2COO-) =1,5 10-3.

    zone de virage de la phénolphtaléine 8,2 - 10

     
corrigé

réaction de dosage acide base, réaction totale la constante Kr est grande

A l'équivalence les quantités de matière d'acide chloroéthanoïque et d'ion hydroxyde sont en proportions stoéchiométriques.

la base conjuguée de l'acide, ion chloroéthanoate est majoritaire, donc le pH sera supérieur à 7.

l'autre espèce majoritaire est l'ion sodium, apporté par la soude.

le pH de l'équivalence doit être situé dans la zone de virage de l'indicateur coloré: d'où le choix de la phénolphtaléine.

concentration de l'acide :

CaVa=CbVb à l'équivalence

Ca= 12,5 * 0,08 / 10 =0,1 mol/L.

coefficient de dissociation :

pour un acide faible : pH= pKa + log [A-] / [AH]

pKa = -log (1,5 10-3 ) =2,82 d'où log [A-] / [AH] = 2 - 2,82 = -0,82

[A-] / [AH] = 10 -0,82 =0,15 soit [A-] = 0,15 [AH]

conservation de la quantité de matière :

[A-] + [AH] = 0,1

0,15 [AH] +[AH] = 0,1

[AH] = 0,1/ 1,15 = 0,087 mol/L

[A-] = 0,1 -0,087 = 0,013

coefficient de dissociation a = [A-] / C =0,013 / 0,1 = 0,13.

valeur de Ka :

la solution est électriquement neutre et en mileu acide (pH voisin de 2) HO- minotitaire

[A-] + [ HO- ] = [H3O+] d'où [A-] voisin [H3O+] voisin 0,01 mol/L

et [AH] voisin 0,1-0,01 = 0,09 mol/L

Ka = [H3O+][A-] / [AH]

Ka voisin de : 10-2 *10-2 / 0,09 =1,1 10-3 .

 

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