Retour Sommaire - Informations

(Pensez à utiliser la commande "Précédente" du navigateur et la touche F11 du clavier)

 

PROBLEME A RESOUDRE n° 5- B : Etude du couple acide benzoïque / ion benzoate

 

RAPPEL

 

· Evolution d'une réaction acido-basique.

- A la réaction d'équation-bilan :

A1 + B2B1 + A2

est associée la constante d'équilibre :

(Cette relation est toujours vraie si l'acide 1 est écrit à gauche dans l'équation-bilan de la réaction).

- Si K > 1000 la réaction peut être considérée comme étant totale vers la droite. Le réactif en défaut ou les deux réactifs A1 et B2 disparaissent quasi complètement.

- Si K < 0,001 la réaction n'a pratiquement pas lieu. La réaction inverse, elle, serait quasi totale.

- Si 0,001 < K < 1000 la réaction conduit à un équilibre chimique. Les quatres espèces chimiques sont présentes. Les deux réactifs ne disparaissent que partiellement.

· Règle du Gamma direct : La réaction entre un acide A1 et une base B2 est totale si :

- sur l’échelle des pKa ci-dessus un gamma direct peut relier les réactifs et les produits.

- la différence des pka des deux couples est supérieure à 3 (on aura alors K > 1000).

 

 ENONCE : Etude du couple acide benzoïque / ion benzoate

Les mesures sont effectuées à 25 °C.

Couple acide benzoïque / ion benzoate : pKa = 4,2

Couple H3O + / H2O : pKa = 0

Couple H2O / OH - : pKa = 14


· 1-
Un pH-mètre indique 3,1 lorsqu’on le plonge dans une solution aqueuse S1 d’acide benzoïque de concentration C1 = 1,0 ´ 10 - 2 mol / L.

a) Pourquoi cette mesure permet-elle d’affirmer que l’acide benzoïque est faible dans l’eau ?

b) Ecrire l’équation de la réaction de cet acide avec l’eau.

c) Faire l’inventaire de toutes les espèces chimiques présentes dans la solution. Calculer la concentration molaire volumique de toutes ces espèces à partir de la connaissance de la concentration C1 = 0,010 mol / L et du pH = 3,1.

d) Donner l’expression littérale de la constante d’acidité du couple considéré. Retrouver, à partir des résultats numériques de la question précédente, la valeur du pKa donnée en début d’exercice.


· 2-
On mesure le pH d’une solution S2 de benzoate de sodium centimolaire. On trouve pH = 8,1

Le benzoate de sodium C6H5COONa est un corps pur ionique dont les ions se dispersent totalement en solution.

a) Pourquoi la mesure du pH réalisée permet-elle d’affirmer que l’ion benzoate est une base faible dans l’eau ? Justifier.

b) Ecrire l’équation-bilan de la réaction de l’ion benzoate avec l’eau. Exprimer et calculer la constante de cette réaction.


· 3-
On ajoute à S1 quelques gouttes de soude. Le pH prend la valeur 5,2.

a) Indiquer sans calcul, sur une échelle de pH, l’espèce du couple AH / Aqui prédomine.

b) Notez, sur une échelle des pKa, les différents couples mis en présence lors du mélange.

- Ecrire l’équation de la réaction prépondérante qui se produit entre la soude et la solution S1.

- Calculer la constante de cette réaction. La réaction est-elle totale ?


SOLUTION : Pour envoyer ce devoir à la correction cliquer sur :

Correspondance

 

A VOIR :

Problème résolu n° 5 A : Réactions acido-basiques et calcul des constantes associées.

Problème à résoudre n° 5 B ci-dessus : Etude du couple acide benzoïque / ion benzoate (Bac).

Retour Sommaire - Informations