2013 : Dosage acide méthanoïque par la soude

 

2.1. L’acide méthanoïque a pour formule semi-développé HCO_{2}H et pour masse molaire moléculaire
M (HCO_{2}H) = 46,0 g.mol^{-1}.

 

Dans ce qui suit, la solution commerciale S_0 d’acide méthanoïque utilisée a une masse volumique
\rho = 1,15 kg.L^{-1} et contient en masse 80,0 % d’acide méthanoïque pur.

 

2.1.1. Montrer que la concentration C_{0} de la solution commerciale S_{0} est de l’ordre de 20 mol.L^{-1}(0,25 point)

 

2.1.2. Un professeur propose, en TP, à un groupe d’élèves de préparer un volume. V = 1,00 L d’une
solution S d’acide méthanoïque de concentration C = 5,00.10^{-2} mol.L^{-1}.

2.1.2.1. Déterminer le volume V_{0} de la solution commerciale à prélever pour préparer la
solution S. (0,25 point)

 

2.1.2.2. Décrire le protocole expérimental de préparation de la solution S (0,5 point)

 

2.1.2.3. La mesure du pH de la solution S obtenue montre que la concentration des ions
hydronium est [H_3O^{
+}
] = 2,50.10^{-2} mol.L^{-1}. Montrer que l’acide méthanoïque réagit
partiellement avec l’eau. (0,25 point)

 

2.2. Pour réaliser le dosage de 10 mL de la solution S, on dispose au laboratoire de solutions aqueuses
de soude (ou d’hydroxyde de sodium).

 

2.2.1. Ecrire l’équation chimique de la réaction support du dosage de l’acide méthanoïque par la
soude. (0,25 point)

 

2.2.2. Calculer la constante de réaction K pour cette réaction support du dosage. Pourrait-on en
déduire que cette réaction peut être utilisée pour doser l’acide ? (0,5 point)

 

2.2.3. Définir l’équivalence acido-basique. (0,5 point)

 

2.2.4. Pour réaliser le dosage le groupe d’élèves dispose sur la paillasse de deux solutions
aqueuses de soude S_{1} et S_{2} de concentrations molaires respectives : C_{1} = 2,00.10^{-1} mol.L^{-1} et C_{2} = 2,5.10^{-2} mol.L^{-1}. Quelle est parmi les deux solutions de soude proposées, celle qui semble la plus adaptée au dosage ? Justifier votre réponse. (0,5 point)

Données : pK_{e} = 14,0 : pK_a (HCO_{2}H/HCO_{2}^{-})= 3,8

 

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