Carnet de bac
Annales
L'hélianthine, indicateur coloré |
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| Afrique 2015 - Exercice 1 - 5 points |
| Partie A 1) |
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| Par définition, il y a dissolution lorsqu'une espèce passe de l'état de cristal à l'état aqueux. | ||||
| D'après l'énoncé, l'acide sulfanilique est initialement à l'état solide puis introduit dans l'eau, il s'agit donc d'une réaction de dissolution. | ||||
2.1) |
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| D'après l'énoncé le produit est toxique, il faut donc le manipuler sous la hotte avec des gants. | ||||
2.2) |
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| D'après l'énoncé, l'acide chlorhydrique est en excès on peut donc le prélever à l'aide d'une éprouvette. | ||||
2.3) |
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| D'après l'énoncé, la réaction est la suivante | \(\displaystyle\mathrm { NO_2^- + H_3O^+ = HNO_2 + H_2O}\) | |||
2.4) |
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On note
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| D'après la défintion de la concentration molaire | \(\displaystyle\mathrm { n_1 = c_1 \ V_1 \\ n_2 = c_2 \ V_2 }\) | |||
| Si l'acide nitreux est réactif limitant alors | \(\displaystyle\mathrm { x_{max}=n_1 }\) | |||
| Si l'acide chlorhydrique est réactif limitant alors | \(\displaystyle\mathrm { x_{max}=n_2 }\) | |||
| D'après les données | \(\displaystyle\mathrm { n_1 = 10 \cdot 10^{-3} \times 2,0 \\ n_2 = 20 \cdot 10^{-3} \times 2,0 }\) | |||
| donc | \(\displaystyle\mathrm { n_1 = 20 \cdot 10^{-3} \ mol \\ n_2 = 40 \cdot 10^{-3} \ mol }\) | |||
| donc l'acide chlorhydrique est réactif limitant. | ||||
| D'après la stœchiométrie de la réaction, la quantité d'acide nitreux est égale à la quantité d'ion nitrite consommés, donc la quantité d'acide nitreux formé est de 20 · 10-3 mol. | ||||
3) |
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On note
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| D'après la définition de la masse molaire | \(\displaystyle\mathrm { n_0 = \frac{m_0}{M} }\) | |||
| Si l'acide nitreux est réactif limitant alors | \(\displaystyle\mathrm { x_{max}=n_1 }\) | |||
| Si l'acide sulfanilique est réactif limitant alors | \(\displaystyle\mathrm { x_{max}=n_0 }\) | |||
| D'après les données de l'énoncé | \(\displaystyle\mathrm { n_0 = \frac{1,0}{173,1} }\) | |||
| donc | \(\displaystyle\underline{\mathrm { n_0 = 5,8 \cdot 10^{-3} \ mol } }\) | |||
| donc l'acide sulfanilique est réactif limitant | ||||
| D'après la stœchiométrie de la réaction, la quantité d'ions aryldiazonium formés est égale à la quantité d'acide sulfanilique consommés, donc la quantité d'ions aryldiazonium formés est de 5,8 · 10-3 mol. | ||||
Partie B 1.1) |
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| D'après l'énoncé pH > pKa donc l'espèce basique prédomine. | ||||
| D'après l'énoncé l'espèce basique présente une absorbante maximale autour de la longueur d'onde 460 nm. | ||||
| D'après l'étoile, si les radiations absorbées sont autour de 460 nm, la couleur correspondante est jaune-orangé. | ||||
1.2) |
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| On sait que | \(\displaystyle\mathrm { pH = pKa + log \frac{[In^-]_{eq}}{[HIn]_{eq}} }\) | |||
| Si [HIn]eq = 10 [In-]eq alors | \(\displaystyle\mathrm { pH = pKa + log \frac{1}{10} }\) | |||
| donc | \(\displaystyle\mathrm { pH = pKa - 1 }\) | |||
| Si [In-]eq = 10 [HIn]eq alors | \(\displaystyle\mathrm { pH = pKa + log 10 }\) | |||
| donc | \(\displaystyle\mathrm { pH = pKa + 1 }\) | |||
| D'après l'énoncé pKa=3,7 donc la zone de virage est 2,7 < pH < 4,7. | ||||
2) |
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| D'après l'énoncé la zone de virage est comprise entre pH=6 et pH=10, donc l'hélianthine n'est pas adaptée pour déterminer l'équivalence dans ce cas. | ||||
