Titrage , banane, Nantes 2010

Titrage.

On donne :
couples acide / base : H₃O⁺aq/ H₂O (l) pK_a1 = 0 ; H₂O (l) /HO^-aq pK_a2 =pKe = 14
On réalise un titrage d'un volume V_A d'acide chlorhydrique de concentration apportée C_A inconnue placée dans un becher d'environ 250 mL par une solution titrante d'hydroxyde de sodium de concentration apportée C_B placée dans une burette graduée de 25 mL.
On notera V_E le volume versé à l'équivalence.
On donne V_A = 20,0 mL, C_B = 0,100 mol/L..

Q : 

-Quel est le but d'un titrage ?
-Définir l'état d'équivalence d'un système physico-chimique.
-Pour un avancement x inférieur à l'avancement à l'équivalence x_E, quel est le réactif limitant ?
-Pour un volume V, inférieur à V_E, de solution d'hydroxyde de sodium versé, établir l'expression littérale du taux d'avancement t en fonction du pH, Ke,  V_A, V et C_B.
-Calculer la valeur du taux d'avancement pour V = 0,25 V_E ; V = 0,5 V_E ; V = 0,75 V_E.
-Que peut-on en déduire sur la transformation chimique ? Pourquoi ?
-Déterminer les concentrations effectives des espéces chimiques pour V= V_E. Justifier.
-Déterminer les concentrations effectives des espèces chimiques pour V= 1,25V_E.


Arôme de banane.
L'arôme synthétique de banane, appelé encore acétate de butyle, est obtenu à partir de l'acide éthanoïque et du butan-1-ol.
Expérimentalement la synthèse au laboratoire nécessite un volume V_A = 5,80 mL d'acide carboxylique A et un volume V_B = 18,4 mL d'alcool B et quelques gouttes d'acide sulfurique.

	masse molaire M(g/mol)	masse volumique � (g/mL)	tempé rature d'ébullition sous pression normale °C	solubilité dans l'eau salée	picto grammes
A	60	1,05	118,2	importante
B	74	0,81	117,7	très faible
ester	116	0,87	126,5	très faible
acide sulfurique	98	1,80	340,0	importante
eau	18	1,00	100,0	importante

Q : 

-Etablir l'équation de la réaction qui permet d'obtenir cet arôme. Nommer l'ester formé.
-Citer trois méthodes pour améliorer le rendement final de cette transformation sans modifier la quantité de réactif limitant.
-Déterminer la valeur de la constante d'équilibre.
-Quelle masse d'ester peut-on obtenir dans l'état final ?
-Que signifie les deux pictogrammes ? Quelles consignes faut-il préconiser lors de leur utilisation ?

Q : En fin de réaction, l'ensemble est introduit dans une ampoule à décanter en présence d'eau salée pour l'étape de relargage.
Quel est le rôle de l'eau salée ?

Q :
-Schématiser et décrire clairement les différentes phases qui apparaissent dans l'ampoule.
-Schématiser et décrire clairement les différentes phases qui apparaissent dans l'ampoule.
-Détailler clairement une méthode expérimentale pour recueillir l'arôme.
-Détailler clairement votre méthode expérimentale pour :
- identifier l'arôme à l'acétate de butyle
- vérifier si l'arôme est pur.
-Qu'attendez-vous comme observations pour répondre à ces objectifs ?


correction chimix 
correction fixe

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solénoïde EFOM 2010

Aiguille aimantée au centre d'un solénoïde.

L'aiguille aimantée prend la direction de la composante horizontale du champ magnétique terrestre, perpendiculaire à l'axe du solénoïde.
Lorsqu'un courant électrique d'intensité I circule dans le solénoïde dans le sens indiqué L = 20 cm , N = 100 spires.

A- Les lignes de champ à l'intérieur du solénoïde sont orientées vers le haut.  

B- le pole nord de l'aiguille aimanté dévie  vers la droite.  

C- Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut B_solénoïde =12 µT.

D-  Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut B_solénoïde =2,4 µT.

E- le vecteur champ magnétique créé par le solénoïde est caractérisé par sa norme.


correction fixe
correction chimix

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dipoles électriques : EFOM 2010 conducteurs ohmiques

Associations de conducteurs ohmiques.

U_AD = 15 V ; R = 16 ohms.
A- La tension U_BC vaut environ 5,0 V.  
B-  La résistance équivalente du circuit vaut environ 30 ohms. 
C- Les tensions U_BC et U_CD sont identiques.  
D- L'intensité vaut environ 0,50A.
F- Aucune de ces propositions n'est exacte.  

correction fixe
correction chimix

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Pile argent aluminium ( Kiné Berck 2009)

Dans les deux solutions préparées la dissolution des solides est totale.
Solution 1 notée S₁ :
On prépare une solution de nitrate d'argent en dissolvant 10,2 g de nitrate d'argent solide AgNO₃ dans de l'eau distillée afin d'obtenir 500 mL de solution.
Solution 2 notée S₂ :
On prépare une solution de sulfate d'aluminium en dissolvant 10,4 g de solide Al₂(SO₄)₃, 18 H₂O dans de l'eau distillée pour obtenir 250 mL de solution.
Ag : 108; N : 14 ; O : 16 ; Al : 27 ; S : 32 ; H : 1 g/mol.
Réalisation de la pile :
On verse V₁ = 100 mL de solution S₁ dans le becher n°1 et on y plonge un fil d'argent.
On verse V₂ = 100 mL de solution S₂ dans le becher n°2 et on y plonge un fil d'aluminium.
Les deux demi-piles sont reliées par un pont salin contenant une solution saturée de nitrate d'ammonium.
Le circuit électrique extérieur est composé d'un ampèremètre, d'un conducteur ohmique de résistance R.
La pile fonctionne pendant une durée Dt et l'intensité constante du courant délivré est I = -22,1 mA


Au bout de la durée Dt on prélève V= 20,0 mL de la solution S₁. 
On remplit une burette graduée de chlorure de sodium de concentration apportée c'=1,00 10^-1 mol/L. La réaction du dosage est : Ag⁺aq + Cl^-aq = AgCl(s).
On plonge la sonde du conductimètre dans l'erlenmeyer. 
On verse la solution de chlorure de sodium, millilitre par millilitre et on mesure la conductivité s de la solution après chaque ajout.
Par détermination graphique on trouve qu'il faut verser V_éq =14,1 mL de solution de chlorure de sodium pour obtenir l'équivalence.
Données : 1F = 9,65 10⁴ C

 

Questions : 

Calculer la concentration effective initiale ( mol/L) des ions argent dans la solution S₁.

Calculer la concentration effective initiale ( mol/L) des ions aluminium dans la solution S₂.

Déterminer la durée Dt ( en min) de fonctionnement de la pile.  

Calculer la variation de masse Dm ( en mg) de l'électrode d'argent au bout de la durée Dt

Calculer la concentration effective finale ( mol/L) des ions aluminium dans la solution S₂.

correction chimix
correction fixe

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