Constitution et transformations de la matière - Spécialité

On cherche à calculer le taux d'avancement final de la réaction associée à un couple acido-basique.

Par définition, le taux d’avancement final d’une transformation est le rapport de l’avancement final par l’avancement maximal : \[ \tau_{f} = \frac{x_{f}}{x_{max}} \]

On mesure le pH d'une solution \( S_{1} \) d'acide carbonique de concentration \( c_{1} = 5,0 \times 10^{-2}\:mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( 3,836 \).

Écrire l'équation de la réaction de l'acide carbonique \( H_{2}CO_{3} \) avec l'eau.

On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

Déterminer le taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Écrire la demi-équation électronique correspondante au couple \(ClO_{4}^{-}(aq)/Cl^{-}(aq)\) en milieu acide.

On utilisera le symbole \( \rightleftharpoons \) du clavier virtuel.

Quelle est la base associée à l'acide \(HCO_{3}^{-}\) ?

Déterminer la demi-équation acido-basique du couple correspondant.

On utilisera le symbole \( \rightleftharpoons \) du clavier virtuel.

On cherche à calculer la constante d'acidité d'un couple acido-basique.

Par définition, le taux d’avancement final d’une transformation est le rapport de l’avancement final par l’avancement maximal : \[ \tau_{f} = \frac{x_{f}}{x_{max}} \]

Écrire l'équation de la réaction des ions ammonium \( NH_{4}^{+} \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

On mesure le pH de la solution \( S_{1} \) d'ions ammonium de concentration \( c_{1} = 3,0 \times 10^{-2}\:mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( S_{1}: 5,386 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En considérant un volume \(V = 100mL \) de solution aqueuse d'un acide HA de concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) de soluté \( c \), dresser le tableau d'avancement de la réaction de l'acide HA avec l'eau en le complétant avec les valeurs littérales de la concentration \( c \), du volume \( V \), de l'avancement en cours de transformation \( x \) et de l'avancement final \( x_{f} \).
Pour un réactif présent en excès on notera : excès.
Pour l'avancement final \( x_{f} \) on notera : xf.

Déterminer le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA avec l'eau en fonction du pH de la solution et de la concentration en quantité de matière \( c \).

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

On prépare une solution \( S_{2} \) d'ions ammonium de concentration \( c_{2} = 1,5 \times 10^{-1}\:mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On mesure pour \( S_{2} \) un pH de \( 5,037 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Dans quel sens le déplacement de l'équilibre du système s'est-il fait ?

Calculer la constante d'acidité du couple \( NH_{3} / NH_{4}^{+} \) à l'aide de l'expression suivante : \[ \frac{[ NH_{3} ]_{éq} \cdot [H_{3}O^{+}]_{éq}}{[ NH_{4}^{+} ]_{éq}} \]
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

On trace le diagramme de distribution d'un couple acide base. Il s'agit du graphique représentant les pourcentages des espèces acide et basique du couple en fonction du \(\text{pH}\) de la solution.