ENVIRONNEMENT DE RECETTE

Constitution et transformations de la matière - Spécialité

Réactions acide-base

Exercice 1 : Écrire une démi-équation électronique en milieu acide ou basique

Écrire la demi-équation électronique correspondante au couple \(NO_{2}^{-}/NO(g)\) en milieu basique.

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

Exercice 2 : Question de cours - Diagramme de distribution d'un couple acide-base

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.

Diagramme de distribution du couple acide base
1. Laquelle des courbes tracées sur le diagramme correspond à l'acide ?
2. Déterminer graphiquement la valeur du \(\text{pKa}\) du couple.

Exercice 3 : Calcul du taux d'avancement final à partir du pH, sens de déplacement de l'équilibre et calcul de la constante d'acidité

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 de l'acide nitreux \( HNO_{2} \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

On mesure le pH de la solution \( S_{1} \) d'acide nitreux de concentration \( c_{1} = 1,0 \times 10^{-1}\:mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( S_{1}: 1,739 \).

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.
{"header_top": ["\\(HA(aq)\\)", "\\(H_{2}O(l)\\)", "\\(H_{3}O^{+}(aq)\\)", "\\(A^{-}(aq)\\)"], "data": [["?", "?", "?", "?"], ["?", "?", "?", "?"], ["?", "?", "?", "?"]], "header_left": ["\u00e9tat initial", "\u00e9tat interm\u00e9diaire", "\u00e9tat final"]}
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'acide nitreux de concentration \( c_{2} = 2,0 \times 10^{-2}\:mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On mesure pour \( S_{2} \) un pH de \( 2,142 \).

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 \( NO_{2}^{-} / HNO_{2} \) à l'aide de l'expression suivante : \[ \frac{[ NO_{2}^{-} ]_{éq} \cdot [H_{3}O^{+}]_{éq}}{[ HNO_{2} ]_{éq}} \]
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Exercice 4 : Donner le conjugué d'un acide ou d'une base puis déterminer la demi-équation

Quelle est la base associée à l'acide \(H_{3}PO_{4}\) ?
Déterminer la demi-équation acido-basique du couple correspondant.

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

Exercice 5 : Calcul du taux d'avancement final à partir du pH (guidé)

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'ions dihydrogénophosphate de concentration \( c_{1} = 9,0 \times 10^{-1}\:mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( 3,628 \).

Écrire l'équation de la réaction des ions dihydrogénophosphate \( H_{2}PO_{4}^{-} \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.
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.
{"header_left": ["\u00e9tat initial", "\u00e9tat interm\u00e9diaire", "\u00e9tat final"], "header_top": ["\\(HA(aq)\\)", "\\(H_{2}O(l)\\)", "\\(H_{3}O^{+}(aq)\\)", "\\(A^{-}(aq)\\)"], "data": [["?", "?", "?", "?"], ["?", "?", "?", "?"], ["?", "?", "?", "?"]]}
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 (concentration molaire) \( c \).
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.
False