Carnet de bac
Annales
A propos de l'acide citrique |
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| Polynésie 2014 - Exercice 1 - 5,5 points |
| 1.1) | |||
| Le groupe caractéristique de la fonction alcool est le groupe hydroxyle -OH | |||
1.2) |
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| Le groupe caractéristique d'un acide carboxylique est le groupe carboxyle -COOH | |||
| D'après la formule développée, l'acide citrique contient trois groupes carboxyle, il s'agit donc d'un triacide. | |||
2.1.1 ) |
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On note
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| D'après la définition de la concentration molaire | \(\displaystyle\mathrm{ C_a = \frac{n_a}{V_a} \\ C_b = \frac{n_b}{V_e} } \) | ||
| D'après la stœchiométrie de la réaction de dosage | \(\displaystyle\mathrm{ n_a = \frac{n_b}{3} } \) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ C_a = \frac{C_b \ V_e}{3 \ V_a} } \) | ||
| D'après la courbe | \(\displaystyle\mathrm{ V_e =31,0 \ mL } \) | ||
| D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ C_a = \frac{1,00 \cdot 10^{-1} \times 31,0 }{3 \times 10,0}} \) | ||
| donc | \(\displaystyle\underline{\mathrm{ C_a = 1,03 \cdot 10^{-1} mol \cdot L^{-1} } } \) | ||
2.1.2 ) |
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On note
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| D'après la définition du pourcentage | \(\displaystyle\mathrm{ p = \frac{m_a}{m} } \) | ||
| D'après la définition de la masse molaire | \(\displaystyle\mathrm{ M = \frac{m'_a}{n_a} } \) | ||
| D'après le théorème de superposition | \(\displaystyle\mathrm{ m_a = \frac{V_0}{V_a} m'_a } \) | ||
| d'où | \(\displaystyle\mathrm{ m_a = C_a \ V_0 \ M} \) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ p = \frac{C_a \ V_0 \ M}{m} } \) | ||
| D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ p = \frac{1,03 \cdot 10^{-1} \times 2,00 \times 192 }{40,0}} \) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ p = 99,2 \cdot 10^{-2} } \) | ||
| soit | \(\displaystyle\underline{\mathrm{ p = 99,2 \% }} \) | ||
2.1.3 ) |
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| D'après l'énoncé | |||
| \(\displaystyle\mathrm{ Δp = p \ \sqrt{ \left( \frac{ΔC_B}{C_B} \right)^2 + \left( \frac{ΔV_{eq}}{V_{eq}} \right)^2 + \left( \frac{ΔV_A}{V_A} \right)^2 + \left( \frac{ΔV}{V} \right)^2 }} \) | |||
| D'après les données | |||
| \(\displaystyle\mathrm{ Δp = 99,2 \ \sqrt{ \left( \frac{0,02}{1,00} \right)^2 + (0,01)^2 + (0,005)^2 +(0,005)^2 }} \) | |||
| soit | \(\displaystyle\underline{\mathrm{ Δp = 2 \% } } \) | ||
2.2.1 ) |
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| On sait que la température est un facteur cinétique donc si on chauffe la solution alors la réaction de détartrage est plus rapide donc plus efficace. | |||
2.2.2 ) |
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On note
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| D'après la définition du rendement | \(\displaystyle\mathrm{ η = \frac{E_{eau}}{E_{elec}} } \) | ||
| D'après la définition de la puissance | \(\displaystyle\mathrm{ P = \frac{E_{elec}}{Δt} } \) | ||
| D'après la définition de la masse volumique | \(\displaystyle\mathrm{ ρ = \frac{m}{V } } \) | ||
| D'après la loi de comportement d'un corps pur | \(\displaystyle\mathrm{ E_{eau}= m \ c \ ΔT } \) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ η = \frac{ ρ \ V \ c \ ΔT}{ P \ Δt } } \) | ||
| D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ η = \frac{ 1,0 \times 0,40 \times 4,2 \ (85-18)}{ 1,500 \times (60+20) } } \) | ||
| soit | \(\displaystyle\underline{\mathrm{ η = 94 \% } } \) | ||
