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Thème 1 • Constitution et transformations de la matière 44 Exercices LES BONS R

Thème 1 • Constitution et transformations de la matière 44 Exercices LES BONS RÉFLEXES Une base de Brönsted est une espèce susceptible de capter un ion hydrogène pour former son acide conjugué : HA− + H+ = H2A Donc l’acide conjugué de HA− est H2A. De même, un acide de Brönsted est une espèce susceptible de libérer un ion hydrogène pour former sa base conjuguée : HA− = A2− + H+ Donc la base conjuguée de HA− est A2−. Une espèce qui peut se comporter comme un acide ou comme une base est amphotère : c’est le cas de l’ion hydrogénofumarate. H3O+(aq) + HA−(aq) →H2O() + H2A(aq) Les couples mis en jeu sont H3O+ (aq)/H2O() et H2A(aq)/HA− (aq). HO− (aq) + HA− (aq) →H2O() + A2− (aq) Les couples mis en jeu sont H2O()/HO− (aq) et HA− (aq)/A2− (aq). a b Astuce Les ions spectateurs ne doivent pas ﬁgurer dans l’équation de la réaction. Rédaction Expliquer systématiquement la démarche suivie. Déﬁnitions S’appuyer sur les déﬁnitions du cours pour justiﬁer les réponses. LES BONS RÉFLEXES Acquérir Un exemple de bonne réponse H2 A et A2−. C’est une espèce amphotère. H3O+ (aq) + Cl− (aq) + Na+ (aq) + HA− (aq) →H2O() + H2A(aq) (couples : H3O+ (aq)/H2O() et HA− (aq)/H2A(aq)) Na+ (aq) + HO− (aq) + Na+ (aq) + HA− (aq) →H2O() + A2− (aq) (couples : HO− (aq)/H2O() et HA− (aq)/A2− (aq)) a b Rédaction ( a et b ) Une phrase qui explique que ce que l’on fait est nécessaire. Déﬁnition Dans un couple acide-base, l’acide est toujours noté en premier, même si ce n’est pas le réactif. Cohérence La conservation des charges et des éléments n’est pas assurée : les ions spectateurs ne doivent pas ﬁgurer dans l’équation. SES ERREURS Analyser Un exemple de mauvaise réponse O C O H C C O C H H O Doc. 1 Schéma de Lewis de l’ion hydrogénofumarate. Justiﬁcation La justiﬁcation est absente. L’acide fumarique, utilisé parfois comme additif alimentaire, peut être obtenu en même temps que de l’eau lorsque de l’acide chlorhydrique (H3O+ (aq) , Cl− (aq) ) est mélangé à une solution d’hydrogénofumarate de sodium notée (Na+ (aq) , HA− (aq)). L’ion fumarate, lui, entre dans la composition de médicaments traitant les carences en fer. Il peut être obtenu en même temps que de l’eau lorsqu’une solution d’hydroxyde de sodium (Na+ (aq) , HO− (aq) ) est mélangée à une solution d’hydrogénofumarate de sodium. L’ion hydrogénofumarate est noté HA− . Par analogie, donner les notations simpliﬁées de son acide conjugué, l’acide fumarique, et de sa base conjuguée, l’ion fumarate. Quelle propriété présente l’ion hydrogénofumarate ? Justiﬁer. Écrire les équations des réactions citées précédemment et préciser les couples mis en jeu. 25 a b Chapitre 1 • Réactions acide-base 45 Chapitre 1 • Réactions acide-base BAC EXERCICE RÉSOLU Le schéma de Lewis de la molécule de triméthylamine est représenté ci-contre. Cette molécule contient un atome d’azote portant un doublet non liant capable de combler la lacune électronique d’un ion hydrogène et est donc capable de capter un ion H+ : (CH3)3N(aq) + H+ = (CH3)3NH+(aq) On en déduit le couple auquel appartient (CH3)3 N : (CH3)3NH+/(CH3)3N a. L’acide éthanoïque cède un ion H+ : C2H4O 2 (aq) = C2H3O2 − (aq) + H+ L’équation de la réaction se produisant est donc : (CH3)3N(aq) + C2H4O 2 (aq) →(CH3)3NH+ (aq) + C2H3O2 − (aq) b. D’après les nombres stoechiométriques de l’équation précédente, il faut au minimum que les quantités de matière apportées des deux réactifs soient égales pour consommer toute la triméthylamine, ce qui se traduit par la relation caVa = cbVb. Par conséquent, on obtient 1,0 10 50 5,8 10 8,6 a b b a 2 2 = = × × × = − − V c V c mL. c. L’ajout de vinaigre, c’est-à-dire d’acide éthanoïque, permet à la réaction précédente de se produire, ce qui fait diminuer la quantité de matière de la triméthylamine qui est l’espèce nauséabonde. Il permet donc de cuire le poisson sans odeur. 1 2 Un exemple de résolution À votre tour Exercice 43 p. 48 C H H H N C C H H H H H H Une odeur de poisson «Quoi, il est pas frais mon poisson ?» Cétautomatix, le forgeron du village d’Astérix et d’Obélix, adore mettre en cause la fraîcheur des produits du poissonnier Ordralfabétix. La raison ? Une odeur. Mais pas n’importe laquelle. L’odeur de poisson avarié fait partie de ces euves nauséabonds et tenaces que l’on frémit de rencontrer. Les substances chimiques responsables de la mauvaise odeur du poisson sont des composés azotés, les amines, comme la triméthylamine de formule (CH3)3 N. Celle-ci est produite à la mort du poisson lors de la décomposition des protéines de l’animal par des bactéries. © Jean-Luc Nothias/lefigaro.fr/27.02.2008 On admet que l’odeur nauséabonde du poisson ne provient que de la triméthylamine. En s’aidant du doc. 1, représenter le schéma de Lewis de la triméthylamine. Quelle partie de sa structure explique qu’elle soit une base de Brönsted ? Donner le couple auquel appartient la triméthylamine. On dispose d’un volume Vb =50mL d’une solution aqueuse de triméthylamine de concentration c b =1,0×10−2mol·L−1 . On ajoute une solution d’acide éthanoïque C2H4O 2(aq) à la concentration ca =5,8×10−2moI·L−1. a. Écrire l’équation de la réaction qui se produit lors de ce mélange. b. Quel est le volume minimal Va de la solution d’acide à verser pour consommer toute la triméthylamine initialement présente ? c. Expliquer l’intérêt que présente l’ajout de vinaigre (solution d’acide éthanoïque) à l’eau de cuisson d’un poisson. 26 1 2 Atome Structure de Lewis H H C C N N Doc. 1 Structures de Lewis. Adapté du sujet de Bac Nouvelle-Calédonie, 2010. Aide n° 1 Utiliser la déﬁnition d’une base de Brönsted. Cours 1b p. 38 et 1c p. 39 Aide n° 2 Commencer par écrire les demi-équations acido-basiques. Cours 2 p. 40 Aide n° 3 Le volume minimal de la solution d’acide correspond aux proportions stœchiométriques. Il faut donc bien faire référence aux nombres stœchiométriques de l’équation.         ACCUEIL RETOUR RECHERCHER SOMMAIRE ENRICHISSEMENTS MES CONTENUS 1  Ajouter aux favoris Faire une capture Imprimer Annoter uploads/Finance/ exo-26-ds-physique.pdf