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1 UNIVERSITE CADI AYYAD Département de Chimie FACULTE DES SCIENCES 14 Juin 2016

1 UNIVERSITE CADI AYYAD Département de Chimie FACULTE DES SCIENCES 14 Juin 2016 SEMLALIA – MARRAKECH FILIERES SMC/SMP Module de Chimie des Solutions (S2) Contrôle Final (Durée 2 h) Barème : I (8 points) ; II (4,5 points ); III (7,5 points) Exercice I 1- On considère une solution aqueuse commerciale S0 d’acide chlorhydrique (acide fort) avec les indications suivantes : densité d = 1,17, pourcentage massique en HCl τ = 34% et masse molaire de HCl M = 36,47 g.mol-1. a- Calculer la concentration molaire C0 de la solution commerciale. b- Quel volume de la solution S0 faudrait-il prélever pour préparer 500 mL d’une solution aqueuse S1 de concentration C1= 10-1 M? c- Calculer le pH de la solution S1 (Toute approximation doit être justifiée). 2- On considère une solution aqueuse S2 de méthylamine CH3NH2 (base faible) de concentration C2 = 10-1 M. a- Ecrire toutes les réactions en solution. b- Ecrire les relations entre les concentrations des différentes espèces en solution. c- Calculer le pH de cette solution (Toute approximation doit être justifiée). 3- A 100 mL d’une solution aqueuse de méthylamine CH3NH2 de concentration C2 = 10-1 M, on ajoute 60 mL de la solution S1 d’acide chlorhydrique HCl de concentration C1= 10-1 M. a- Quelle est la nature acido-basique de la solution obtenue ? Justifier. b- Calculer le pH de cette solution. Données : A 25°C, pKa(CH3NH3 +/ CH3NH2) = 10,7 Masse volumique de l’eau : ρ(H2O,liq) = 1 kg.L-1 Exercice II On considère, à 25°C, une solution saturée de fluorure de lithium LiF, sel peu soluble dans l’eau. 1- Ecrire toutes les réactions qui ont lieu en solution. 2- Etablir l’expression de la solubilité s du sel en fonction de son produit de solubilité Ks, de la constante d’acidité Ka(HF/F-) et de la concentration en ions H3O+. 2 3- a- En utilisant l’expression précédente de la solubilité s, déterminer la valeur du pH à partir de laquelle le caractère basique de F- est négligeable. b- Calculer dans ce cas, les concentrations des ions lithium Li+ et des ions fluorure F-. 4- Quelle valeur de pH faut-il choisir pour avoir la dissolution totale de 4 g de LiF dans un volume V = 500 mL? Données: A 25°C : Ks = 1,84.10-3 ; Ka (HF/F-) = 6,6 .10-4. M(LiF) = 25,94 g.mol-1 Exercice III On considère, à 25°C, la pile suivante : 1- Donner le type de chaque électrode. 2- Ecrire la demi-réaction correspondante à chaque couple. 3- Donner l’expression du potentiel de chaque électrode et calculer sa valeur à 25 °C. En déduire la valeur de la f.e.m. E de cette pile. 4- Compléter le schéma en précisant : la polarité de la pile, le sens des électrons et le sens du courant électrique. 5- Préciser le rôle du pont salin. 6- Donner la notation conventionnelle de cette pile. 7- Ecrire la réaction qui a lieu lorsque la pile débite. 8- Calculer la constante K de l’équilibre qui s’établit lorsque la pile est épuisée. Commenter la valeur trouvée. 9- Quel serait l’effet sur la f.e.m. E de l’ajout d’une faible quantité d’ions Cr3+ dans la solution du compartiment (II) de la pile à l’instant initial? Données : A 25°C, (RT/F) ln x = 0,06 log x ; π° (I) = 0,62 V ; π° (II) = 1,36 V. uploads/Finance/ controle-final-de-chimie-des-solutions-2016.pdf