CHIMIE Chapitre 3 Correction des exercices. Exercice 21 p a. A température ambiante, l acide nitrique est un liquide de formule HNO 3 (l).

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1 Chme Termnale S Chaptre Correcton des exercces CHIMIE Chaptre Correcton des exercces Exercce p 70 a A température ambante, l acde ntrque est un lqude de ormule HNO (l) b HNO ( l) H O( l) HO ( aq) NO ( aq) es couples ms en jeu sont acde ntrque/on ntrate HNO (l)/no (aq) et on oxonum/eau H O + (aq)/h O(l) a e ph de la soluton obtenue est ph =, On en dédut la concentraton eectve de la soluton en ons oxonum, ph,5 HO 0 0, 0 mol b On a donc,4 ph,6,4 log HO,6,6 log HO,4,6,4 0 HO 0,50 HO 4,00 mol Dressons le tableau d avancement de la réacton étudée Dans ce tableau, ramené à de soluton, x est exprmé en mol ; d autre part, c AH =,000 mol uaton de la réacton HNO + H O = H O + + NO état du sstème avancement n(hno ) n(h O) n(h O + ) n(no ) état ntal 0 c AH état ntermédare x c AH x excès x x état nal x c AH x On peut vor que x est donné par la connassance de [H O + ] ; or, cette concentraton est accessble par une smple mesure de ph, et nous avons détermné [H O + ] =,0 mol Ans, x = [H O + ] =,0 mol On peut donc are le blan de matère du sstème, [HNO ] =,000,0 = 8,00 mol [H O + ] =,0 mol [NO ] =,0 mol eau, solvant, restant en très grand excès 4a avancement mal correspond à la dsparton totale de l un des réacts au mons : c, l ne peut s agt que de l acde ntrque, et dans ce cas, n H O c x AH 0 d où cah, 000 mol Comme nous travallons sur V = 00 m de soluton, x, 000 mol x x

2 Chme Termnale S Chaptre Correcton des exercces Pusque x = [H O + ] x V,,50 x 4,00 mol 4b Il est ort probable que la réacton entre l acde ntrque et l eau sot totale, pusque la valeur de x appartent à l encadrement de la valeur de x ; l reste touteos une probablté non néglgeable qu elle reste lmtée, pusque x peut être néreur à x =,00 mol Exercce p 7 ph-mètre Acde chlorhdrque V a = 50 m, c HCl =,000 mol + Hdroxde de sodum (soude) V b = 5 m, c NaHO =,000 mol a HCl( g) HO( l) HO ( aq) Cl ( aq) b a soluton aqueuse d acde chlorhdrque peut s écrre H O ( aq) Cl ( aq) S la réacton entre l eau et le chlorure d hdrogène est totale, tout HCl(g) se dssout et orme des ons oxonum H O + (aq) dont la concentraton xe le ph, ph log HO log,000, 70 a NaHO( s) Na ( aq) HO ( aq) b a soluton aqueuse d hdroxde de sodum peut s écrre Na ( aq) HO ( aq) 4 n H O c V HO,0 mol V V V HCl a total a b 4 n HO cnaho Vb HO 6,60 mol V V V total a b 5 HO ( aq) HO ( aq) HO( l) 6 a réacton aant leu mole à mole, nous voons que les ons hdroxde HO (aq) sont le réact lmtant c ph, 4 7a HO 0 0 6,0 mol 7b D après la stoechométre de l uaton, l vent x H O mol 8a 4 6,0 uaton de la réacton H O + + HO = H O état du sstème avancement HO HO H O état ntal 0 HO HO état ntermédare x HO x HO x solvant état nal x H O x HO x

3 Chme Termnale S Chaptre Correcton des exercces 8b Ic, les ons HO (aq) étant le réact lmtant, x = 6,60 4 mol Ans, 4 x 6,0 0,95 95% 4 6,60 a transormaton n est pas totale, mas est tout de même très avancée : 95 % des réacts ont été transormés 9a 9b uaton de la réacton H O + + HO = H O état du sstème avancement nho état ntal 0 nho nho état ntermédare x nho x nho état nal x nho x 4 HCl a, , 00 5 NaHO b, , 00 n HO H O x solvant n HO x n H O c V mol n HO c V mol es ons hdroxde consttuent le réact lmtant : par consuent, ls dsparassent totalement, n HO n HO x En consuence, Exercce 9 p 86 AgCl( s) Ag ( aq) Cl ( aq) 0 5 5, 00 x n HO mol nho , 00 5, 00 5, 00 n H O n H O x mol Ag CrO ( s) Ag ( aq) CrO ( aq) 4 4 En utlsant l avancement volumque x, V x Q Cl aq Ag aq V, r,, x, x, 4 Q CrO aq Ag aq V V r, 4, 0 K Q r,,,80 donc,,80,0 mol 0 5 4, 00 5 K Qr, 4,, 00 donc, 6,0 mol 4 5 S agssant de solutons saturées, leur concentraton s dente à la solublté :

4 Chme Termnale S Chaptre Correcton des exercces s cm,, M AgCl,0 07,9 5,5,90 g,9 mg 5 4,4 s cm,, M AgCrO4 6,0 07,9 5,0 46,0,0 g mg 5,8 Exercce p 87 CH COOH ( aq) H O( l) CH COO ( aq) H O ( aq) HF( aq) H O( l) F ( aq) H O ( aq) a) uaton de la réacton AH(aq) + H O(l) = A (aq) + H O + (aq) état du sstème avancement n(ah(aq)) n(h O(l)) n(a (aq)) n(h O + (aq)) état ntal 0 nah état ntermédare x nah x solvant x x état nal x nah x b) Pour les deux réactons, x = n(ah) = c x V et en volume, c, 000 mol V ATTENTION : c, k est exprmée en m, ce qu sgne que G k On en dédut De la même açon, Applcaton numérque 4 G CHCOO CHCOO HO H O k k CHCOO H O, k, 0,50, 000, 0,5400, 000 0,5, 0,540, 5 ph H O, k G CHCOO HO F HO k G ,880 40,9 49,8 0, ,90 55, 4 49,8 0, 4 log log,90, x 0,5 mol m 0,540 mol m x 4

5 Chme Termnale S Chaptre Correcton des exercces 6,, ph log H O log, 7 Q Q r, r, CH COO H O, 780 CH COOH c, 5, F H O 6,40 HF c, 4, 5