2011 : Dosage d'un acide carboxylique par la soude

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Catégorie : Exercices du BAC

On dissout une certaine masse d’un acide carboxylique noté AH dans de l’eau distillée pour obtenir une solution S_A de volume V_A= 50,0 mL que l’on dose à l’aide d’une solution d’hydroxyde de sodium à

4,17 10^-2 mol.L^-1.Un pH-mètre permet de suivre l’évolution du pH du mélange en fonction du volume V de la solution d’hydroxyde de sodium versé dans la solution S_A. On obtient la courbe jointe en annexe à la page 4 (figure 1). La température est supposée constante et égale à 25°C.

2.1.   Déterminer les coordonnées du point d’équivalence (Il n’est pas  demandé de rendre la courbe avec la feuille de copie; on expliquera simplement  la méthode utilisée).                        (0,75 point)

2.2.   Ecrire l’équation-bilan de la réaction du dosage.                                                           (0,5 point)

2.3.  Déterminer la concentration molaire volumique de la solution S_A.                              (0,5 point)

2.4. Pour déterminer le pK_A du couple AH/A^- deux élèves utilisent des méthodes différentes.

2.4.1. L’un des élèves étudie la composition de la solution obtenue à la demi-équivalence.

Il en déduit une relation simple entre le pH et le pK_A et détermine alors le pK_A par méthode graphique.

a) Etablir la relation entre le pK_A et le pH de la solution à la demi-équivalence.   (0,5 point)

b) Retrouver la valeur du pK_A trouvée par cet élève (la courbe n’est pas à rendre).(0,25 point)

2.4.2. L’autre élève considère la solution obtenue à l’équivalence. Il explique le caractère basique de cette solution en considérant la réaction entre l’ion carboxylate et l’eau. Il montre alors, en négligeant la concentration de l’acide formé par ladite réaction devant celle de l’ion carboxylate, que la constante d’acidité peut s’exprimer par : , relation où V_BE représente le volume de la solution d’hydroxyde de sodium à l’équivalence et Ke le produit ionique de l’eau.

a) Ecrire l’équation de la réaction entre l’ion carboxylate et l’eau.                        (0,5 point)

b) Retrouver l’expression de la constante d’acidité établie par l’élève. En déduire la valeur du pK_A que cet élève a pu trouver. Comparer avec la valeur trouvée en 2.4.1.b. Commenter                                                                                                                                              (01point)

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