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ACIDES FORTS- BASES FORTES-DOSAGE 2017-2018

Acides forts bases fortes dosage 2017 2018 PDF à télécharger (7.82 Mo)

IA PIKINE-GUEDIAWAYE / LYCEE DE THIAROYE  Année Scolaire : 2017-2018

Cellule Pédagogique de Sciences Physiques  Classe : TS2

SERIE:ACIDES FORTS- BASES FORTES-DOSAGE

Exercice 1 

La mesure du pH de plusieurs solutions du même acide a donné les résultats suivants :.....Télécharger le document complet en PDF ci Chemistry 1027781 340dessus......

1. Montrer que l'acide est fort (pour chacune des concentrations)

2. Les solutions sont celles de l'acide chlorhydrique. Comment pourraient-elles être caractérisées ?

3. Calculer les concentrations de toutes les espèces de la solution A

Exercice2

Dans un bécher, on mélange les solutions suivantes :

-acide chlorhydrique : v1= 15 mL et c1=10-5 mol.L–1 ; -acide nitrique : v2=7,5 mL et  c2=10-6 mol.L–1

-acide bromhydrique : v3=7,5 mL et c3=10-5 mol.L–1 ; -de l'eau distillée : v4= 970 mL

1. Calculer la concentration de toutes les espèces chimiques présentes  dans chaque acide et dans la solution finale.

2. Calculer le pH de la solution.

3. Vérifier l’électroneutralité de la solution

Exercice 3                                                                                                                                                      

On réalise le dosage de VB= 20mL d’hydroxyde de sodium de concentration inconnue, par une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,04 mol/L.

Les variations du pH en fonction du volume d’acide chlorhydrique versé VA sont données dans le tableau

VA(mL)

0

3

6

9

12

16

19

22

23,5

24,5

24,9

25,1

25,2

25,5

26,4

pH

12,5

12,6

12,5

12,3

12,2

12

11,8

11,6

11,1

10,6

8,9

4 ,1

3 ,8

3,4

2,9

1.1. Faire le schéma annoté du dispositif expérimental et décrire brièvement le mode opératoire

1 .2.Tracer le graphe pH = f(VA)

2. Déterminer le point d’équivalence (sachant qu’à l’équivalence le nombre de moles H3O+ apportées par l’acide doit être égal au nombre de moles OH- apportées par la base). En déduire le volume d’acide chlorhydrique versé à l’équivalence VA.                                                     

3. Ecrire l’équation-bilan de la réaction

4. Déterminer la concentration de la solution d’hydroxyde de sodium.

5. Montrer que :

.-pH=7, dans  d’une réaction totale et stœchiométrique

-pH=14+.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

, dans le cas d’un excès de la solution basique

-pH=.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

, dans le cas d’un excès de la solution acide33605650 ic ne de rayonnement signe de l atome 4

6. Calculer les concentrations des espèces chimiques présentes lorsque le volume de l’acide versé est :

-VA=16mL

-VA=25,5mL

Exercice 4

On dispose d’une solution d’acide sulfurique S0 de concentration molaire C0=2molL-1

A partir  de la solution S0, .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

du matériel suivant : deux pipettes jaugées (avec des propipettes) de 10mL et 20mL ; deux béchers de 150mL et 200mL ; une pissette de 300mL ; une fiole jaugée de 200mL ; une burette de 50mL et tous les autres produits nécessaires

1. Calculer le volume V0 de la solution S0 à prélever pour un volume V1=200mL de  la solution de S1

2. Décrire brièvement le mode opératoire  de cette opération

3. On veut vérifier la concentration des ions hydroniums dans cette par dosage à l’aide d’une solution d’hydroxyde de sodium S2 de concentration C2=0,2 molL-1

Pour cela, on prélève 10mL de la solution S1

3.1. Faire le schéma simplifié du dispositif de dosage expérimental utilisé pour ce dosage

3.2. On introduit quelques gouttes de phénolphtaléine dans l’échantillon de S1 prélevé

3.2.1. Quelle est la couleur de la solution ?

3.2.2. Comment repère-t-on l’équivalence au cours du dosage ?

3.2.3. La zone de virage d’un indicateur coloré est située entre pH=3,2 et pH=4,4

Cet indicateur peut-il être utiliser dans ce dosage ? Justifier

3.3. On obtient l’équivalence lorsqu’on a versé 20mL de  solution S2

3.3.1. Quelle est la concentration molaire des ions hydroniums ?

3.3.2. Ce résultat était-il prévisible ? Justifier la réponse

Exercice 5

Pour déboucher les canalisations, .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

Sur l’étiquette de l’un de ces produits, on lit :

w Densité : (soit une masse volumique),

w Contient 20 % en masse de soude.

1. Montrer que la concentration molaire C de la solution commerciale est voisine de .

2. Quel volume de solution commerciale faut-il prélever pour obtenirde solution diluée de concentration  ?

3°  Les solutions de soude sont des solutions de base forte.

a) Rappeler la définition d’une base selon Bronsted.

b) Calculer le pH de la solution diluée.

4° Pour vérifier sa concentration, on dose  de la solution diluée par une solution d’acide chlorhydrique de concentration.

a) Ecrire l’équation-bilan de la réaction.

b) Pour obtenir l’équivalence, on doit verser  de la solution d’acide chlorhydrique. Calculer la concentration de la solution diluée. Retrouve-t-on la valeur souhaitée ?

Masses molaires atomiques :

Oxygène :; Hydrogène ; Sodium :.Professions 2065191 340

Exercice 6         Dosage d'un produit caustique  

Deux élèves de terminale, Antoine et Sophie .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... sodium Sa portant les indications suivantes

Densité d=1,03 ; pourcentage massique en hydroxyde de sodium : 15 %.

Ils se proposent de doser cette solution en réalisant un suivi pH métrique de la réaction entre l'acide nitrique HNO3) et cette solution. Il reste à leur charge l'élaboration d'un protocole expérimental.

Pour les questions 3 à 7 on prendra la valeur C0 = 4 mol/L

1. Ecrire l'équation bilan de la réaction de dosage qu'ils veulent

2. Sophie affirme" la concentration molaire volumique de cette solution d'hydroxyde de sodium vaut environ 4 mol/L"

Déterminer précisément cette concentration volumique C0.         

Données : Masse atomique ( g/mol)   H=1 ; O=16 ; Na=23 g/mol

3. Antoine dit " il vaudrait mieux diluer cette solution avant de la doser"

- Pourquoi est-ce nécessaire ?

- Ils choisissent de la diluer 50 fois, ils obtiennent une nouvelle solution appelée Sb

Rappeler les  précautions à prendre lors de cette dilution

- Déterminer la concentration Cb

4. Les élèves décident de doser un volume Vb= 10 mL de Sb. Ils disposent d'une solution d'acide nitrique

Sa de concentration C1 = 0,8 mol/l, d'une burette graduée de 25 mL, d'un bécher de 100 mL, agitateur magnétique, d'un pH-mètre

- Faire un schéma légendé du montage.

- Sophie déclare " en utilisant une telle solution d'acide nitrique, on ne réussira pas à déterminer façon précise le point équivalent par suivi pHmétrique "

Justifier en calculant le volume V1 d'acide versé à l'équivalence, la déclaration de  Sophie

5. Ils décident alors de diluer Sa. Pour cela ils disposent pour prélever la solution mère d'une jaugée de 15 mL et pour obtenir la solution fille, d'une fiole jaugée de 200 mL ou une autre de 500 mL

Ils sont autorisés à utiliser qu'une seule fois la pipette

- Déterminer pour les deux dilutions possibles les nouvelles concentrations Ca et Ca’

6. Prévoir pour chacune des solutions d'acide dilué le volume d'acide à l'équivalence ainsi que  le pH à l'équivalence. En déduire que l'une des deux dilutions est à rejeter. Pourquoi ?

7. Antoine au moment de commencer les manipulations fait la réflexion suivante " je ne peux pas utiliser l'agitateur magnétique, il n'y a pas assez de liquide, le turbulent percute la sonde

Sophie : " alors rajoute suffisamment d'eau"

Antoine " Tu n'y pense pas, cela va fausser le dosage "

Sophie " mais non le volume à l'équivalence ne sera pas modifié "

Qui a raison et pourquoi ?

Exercice 7        

Un détartrant pour .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

se présente sous la forme d’une poudre blanche, l’acide sulfamique, de formule : H2N ¾ SO3H. On considérera cet acide comme un monoacide fort et on pourra le noter AH.

1°) a)Rappeler ce qu’est un acide fort.

b) Écrire l’équation-bilan de la réaction entre l’acide sulfamique et l’eau.

2°) On dissout : m = 1,50 g de ce détartrant dans de l’eau distillée, à l’intérieur d’une fiole jaugée de 200 mL. On complète au trait de jauge et on homogénéise la solution Sa obtenue, dont la concentration molaire volumique en acide est notée Ca.

On dose ensuite : Va = 20,0 mL de la solution Sa par une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium (ou soude) de concentration molaire volumique : Cb = 0,100 mol.L-1.

Écrire l’équation-bilan de la réaction du dosage.

3°) A l’équivalence du dosage, on a versé un volume de soude égal à : Véq = 15,2 mL.

a) Donner la définition de l’équivalence d’un dosage.

b) Déterminer, en justifiant le calcul, une valeur numérique de la concentration Ca.Chemist 1816371 340

c) En déduire la masse d’acide sulfamique contenue dans l’échantillon dosé.

d) Quel est le degré de pureté de la poudre commerciale ?

4°) En séance de travaux pratiques, un élève obtient un pourcentage d’acide de 105 %. Il se dit qu’il a du commettre des erreurs de manipulation :

ØSoit le détartrant n’a pas été totalement dissout lors de la préparation de la solution Sa ;

ØSoit le trait de jauge de la pipette jaugée a été nettement dépassé lors du prélèvement des 20,0 mL de la solution Sa.

a) Indiquer dans quel sens chacune de ces erreurs influencerait le résultat.

b) Si l’on admet qu’une seule de ces erreurs est cause de l’écart, laquelle n’a pu se produire ?

Données :   Masses molaires atomiques : N = 14,0 ; S = 32,1 ; O = 16,0 ; H = 1,00 g.mol-1

Exercice 8  Solutions commerciales 

Un flacon d'acide sulfurique concentré porte les indications : 1L ; H2SO4 ; masse molaire 98 g/mol ; pourcentage massique 95%; densité d= 1,84

1. Détailler le calcul conduisant à la valeur approximative Cc = 18 mol.L-1 de la concentration molaire

2. A partir de cette solution commerciale, vous devez préparer 2 L de solution d'acide sulfurique à 0,1 mol.L-1. Quel volume Vc de la solution commerciale allez-vous prélever ?

3. Quelle est la verrerie nécessaire pour réaliser cette dilution ?

4. On dose par pH-mètre 10 mL de cette solution diluée avec une solution titrée à 0,1 mol.L-1 d'hydroxyde de sodium

- Quelle est la grandeur électrique mesurée par  pH-mètre ? Quelle est  son unité ?

 - Tracer l'allure de la courbe de ce dosage pH métrique

. Préciser les grandeurs mesurées le long des axes et indiquer la valeur du volume atteint à l'équivalence

Exercice 9   Dosage d’un acide fort

On dispose d’une .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

S 0 d’acide nitrique HNO 3 de densité d = 1,38 et contenant en masse 62 % d’acide.

  1.  

  2. 2. Déterminer la concentration C 0 de la solution S0 .

  3. - Pour vérifier cette valeur on prépare une solution S1, obtenue par dilution au 1/200 de la solution S 0

Ecrire un protocole de cette opération (préciser en particulier la verrerie utilisée)

Verrerie

Capacité ( mL )

Bécher

50 , 100 , 250 , 500

Pipette jaugée

5 , 10 , 20 , 50

Fiole

100 , 200 , 500 , 1000
 

  1. - On dose ensuite 10 mL de la solution S 1 avec une solution de soude de concentration molaire volumique

C B = 0,05 mol.L- 1 Les résultats des mesures sont regroupés dans le tableau suivantProfessions 2065192 340

  • a - Faire un schéma du montage.

  • b - Ecrire l’équation bilan de la réaction du dosage.

  • c - Tracer le graphique pH = f (VB). déterminer les coordonnées du point d’équivalence.

d - En déduire la concentration de la solution commerciale. Conclure

  • Exercice 10  

  • A. On dose un volume VA = 20mL d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration CA par une solution de soude de concentration CB = 0,100 mol.L-1

  • Déterminer par la méthode des tangentes le point d’équivalence E (VBE et pHE)

  • En déduire la concentration CA.

  • Quel(s) indicateur(s) coloré(s) peut-on choisir pour un dosage colorimétrique ? voir

  • tableau au verso

  •  

  • Exercice 11   

  • On dispose d’une solution d’acide sulfurique S0 de concentration molaire C0=2molL-1

  • A partirde la solution S0, on veut préparer une solution S1 de concentration C1=0,2 molL-1 et de volume V1

  • Sur la paillasse, on dispose du matériel suivant : deux pipettes jaugées (avec des propipettes) de 10mL et 20mL ; deux béchers de 150mL et 200mL ; une pissette de 300mL ; une fiole jaugée de 200mL ; une burette de 50mL et tous les autres produits nécessaires

  • . Calculer le volume V0 de la solution S0 à prélever pour un volume V1=200mL de  la solution de S1

  • Décrire brièvement le mode opératoire  de cette opération

  • . On veut vérifier la concentration des ions hydroniums dans cette par dosage à l’aide d’une solution d’hydroxyde de sodium S2 de concentration C2=0,2 molL-1

  • Pour cela, on prélève 10mL de la solution S1

  • Faire le schéma simplifié du dispositif de dosage expérimental utilisé pour ce dosage

  • On introduit quelques gouttes de phénolphtaléine dans l’échantillon de S1 prélevé

  • . Quelle est la couleur de la solution ?

  • Comment repère-t-on l’équivalence au cours du dosage ?

  • La zone de virage d’un indicateur coloré est située entre pH=3,2 et pH=4,4

  • Cet indicateur peut-il être utiliser dans ce dosage ? Justifier

  • On obtient l’équivalence lorsqu’on a versé 20mL de  solution S2

  • Quelle est la concentration molaire des ions hydroniums ?Professions 2065194 340

  • Ce résultat était-il prévisible ? Justifier la réponse