Aurélie déc 2001

acide base

 


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  1. Définir un acide au sens de BRONSTED.
  2. Les composés suivants sont des acides :
    acide
    HNO2
    HCOOH
    CH3CH2OH
    CH3-NH3+
    NH4+
    base conjuguée




  3. Reconnaître les réactions acido-basiques parmi les équations suivantes :

    - indiquer oui si la réaction est acido basique

    - si la réaction est acido basique, identifier l'acide dans les réactifs

    - si l'eau intervient, préciser son rôle : solvant, acide ou base.
    réaction
    oui ou non
    quel est l'acide ?
    l'eau : acide ou base ?
    NH3+H2O -->NH4+ + HO-


    C2H5OH +Na -->C2H5O- + Na+ +½H2


    HCl (g) + H2O--> Cl- + H3O+


    H2O +H2O-->H3O+ + HO-


    HCl +NH3-->Cl- + NH4+


    C2H5O-+H2O-->C2H5OH + HO-


    C2H5ONa (solide) -->C2H5O-+Na+


    Utiliser l'avancement :

    Données : M(NaHCO3) = 84,0 g.mol-1 ; le volume molaire vaut Vm = 24,0 L. mol-1.

    On place dans un petit flacon de 50 mL, surmonté d'un ballon de baudruche (à plat) m = 0,6 g d'hydrogénocarbonate de sodium solide (Na HCO3)s et l'on ajoute un volume V = 50,0 mL d'acide chlorhydrique (Cl-(aq) + H3O+ (aq )) de concentration molaire volumique [H3O+] = 0,5 mol.L-1.

    Le ballon de baudruche gonfle sous l'action du gaz qui se dégage.

  4. A partir de l'équation de la réaction, identifier les couples acido-basiques mis en jeu
  5. Déterminer les quantités de matière présentes à l'état initial?
    - n (HCO3 -, initial)
    - n (H3O+ (aq) , initial)
  6. Compléter le tableau traduisant les états du système : initial, intermédiaire et final.
    - Quel est le réactif limitant ?
    - Déterminer l'avancement maximal ?
    - Quel est le volume de gaz obtenu ?

     

corrigé

acide (noté AH) : espèce, ion ou molécule susceptible de céder un proton H+.

AH donne H+ + A- (base conjuguée)

acide
HNO2
HCOOH
CH3CH2OH
CH3-NH3+
NH4+
base conjuguée
NO2-
HCOO-
CH3CH2O-
CH3-NH2
NH3
réaction acide base :

deux couples acides bases sont mis en jeu

échange de proton entre l'acide le plus fort et la base la plus forte.

réaction
oui ou non
quel est l'acide ?
l'eau : acide ou base ?
NH3+H2O -->NH4+ + HO-
oui
H2O
le solvant joue le rôle d'acide
C2H5OH +Na -->C2H5O- + Na+ +½H2
non

HCl (g) + H2O--> Cl- + H3O+
oui
HCl (g)
le solvant joue le rôle de base
H2O +H2O-->H3O+ + HO-
oui
H2O
le solvant joue le rôle d'acide et d'une base
HCl +NH3-->Cl- + NH4+
oui
HCl
C2H5O-+H2O-->C2H5OH + HO-
oui
H2O
le solvant joue le rôle d'acide
C2H5ONa (solide) -->C2H5O-+Na+
non

couples acide base mis en jeu

CO2, H2O / HCO3-

H3O+ / H2O

H3O+ + HCO3- donnent CO2 + 2 H2O

Quantité de matière initiale des réactifs :

HCO3- :

masse molaire NaHCO3 : 23 +1 +12 +16*3 = 84 g/mol

masse (g) / masse molaire = 0,6 / 84 = 7,14 10-3 mol

H3O+ :

volume (L) * concentration (mol /L) = 0,05*0,5 = 2,5 10-2 mol
HCO3-
H3O+
CO2
initial
7,14 mmol
25 mmol
0
en cours
7,14 - x
25 - x
x
final
0
25-7,14 = 17,86 mmol
7,14 mmol
avancement maximal :

7,14 - xmax =0 soit xmax = 7,14 mmol

ou bien : 25 - xmax = 0 soit xmax = 25 mmol

l'ion hydrogénocarbonate est le réactif limitant.

volume de dioxyde de carbone (L) :

Qté de matière (mol) fois volume molaire (L/mol)

7,14 10-3 * 24 = 0,171 L.

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