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Exercice III Acide carboxylique inconnu 4 pts

1. Titrage de l'acide carboxylique. 1.1. (0,5 pt). 1.2. (0,125 pt) Équation de la réaction support du titrage : R-COOH(aq) + HO?(aq) = R?COO?(aq) + H2O(l). 1.3 .




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Antilles – Guyane 09/2008 EXERCICE III. ACIDE CARBOXYLIQUE INCONNU (4 points)
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1. Titrage de l’acide carboxylique
1.1.






(0,5 pt)







1.2. (0,125 pt) Équation de la réaction support du titrage : R-COOH(aq) + HO–(aq) = R–COO–(aq) + H2O(l)
1.3. (0,5 pt)
équation de la réaction du titrage R-COOH(aq) + HO–(aq) = R-COO–(aq) + H2O(l)état du systèmeavancement en molquantités de matière en molinitialx = 0Ca.VaCb.Vb0beaucoupintermédiairexCa.Va – xCb.Vb – xxbeaucoupfinalxfCa.Va – xf = 0Cb.Vb – xf = 0xfbeaucoupOn considère un état initial fictif où les réactifs auraient été introduits directement dans les proportions stœchiométriques.
1.4. (0,25 pt) À l’équivalence les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques, ils sont alors totalement consommés. Il y a changement de réactif limitant.
1.5. (0,125 construction + 0,125 résultat) On utilise la méthode des tangentes.

1.6.
D’après le tableau
d’avancement :
Ca.Va = Cb.VbE

soit Ca =  EMBED Equation.DSMT4 
Ca =  EMBED Equation.DSMT4 
Ca = 5,0(10–3 mol.L–1
2. Identification de l’acide carboxylique R-COOH
2.1. (0,25 pt) KA =  EMBED Equation.DSMT4 
2.2. (0,375 pt) – log KA = – log EMBED Equation.DSMT4 
pKA = – log  EMBED Equation.DSMT4  – log [H3O+]éq log a.b = log a + log b
pKA = – log  EMBED Equation.DSMT4  + pH
pH = pKA + log  EMBED Equation.DSMT4 
2.3.1. (0,125 pt) Pour Vb =  EMBED Equation.DSMT4  (demi-équivalence ), il reste de l’acide R-COOH non consommé, les ions hydroxyde versés sont totalement consommés. HO– est le réactif limitant.
2.3.2. (0,125 pt) Cb.  EMBED Equation.DSMT4  – xf = 0 donc xf = Cb.  EMBED Equation.DSMT4 .
2.3.3. [R-COO–(aq)]éq =  EMBED Equation.DSMT4  =  EMBED Equation.DSMT4  (0,125 pt)
[R-COOH(aq)]éq =  EMBED Equation.DSMT4 , comme Ca.Va = Cb.VbE et xf = Cb.  EMBED Equation.DSMT4 ,
alors [R-COOH(aq)]éq =  EMBED Equation.DSMT4  =  EMBED Equation.DSMT4 , (0,25 pt)
on vérifie bien que [R-COO–(aq)]éq = [R-COOH(aq)]éq (0,125 pt)
2.4. (0,25 pt) pH = pKA + log  EMBED Equation.DSMT4 
pH = pKA + log 1
pH = pKA pour Vb =  EMBED Equation.DSMT4 
2.5. (0,25 pt) Graphiquement (voir page précédente) pour Vb =  EMBED Equation.DSMT4 = 5,0 mL, on lit pH = 4,8.
Donc pKA = 4,8.
Parmi les acides proposés, l’acide éthanoïque H3C-COOH est celui qui correspond à l’acide inconnu puisqu’il possède un tel pKA.
6.00

pH -
mètre

burette graduée contenant la solution titrante Sb (Na+(aq) + HO–(aq)) de concentration molaire Cb = 2,5(10–2 mol.L–1

pH-mètre

agitateur magnétique

Va = 50,0 mL de solution titrée d’acide R-COOH de concentration inconnue Ca

turbulent

VbE = 10,0 mL

VbE/2

2.5. pH = pKA = 4,8