Contrôle N° 03 quinquies, Acide benzoïque, conductivité, énoncé

Contrôle N° 03 quinquies

Énoncé

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Exercices de chimie : 1 et 2

pH d’une solution d’acide benzoïque

Un peu de conductimétrie.

1. pH d’une solution d’acide benzoïque (3,5 pts)

Données :
Acide benzoïque / ion benzoate :	C₆H₅COOH / C₆H₅COO ^–
Masse molaire de l’acide benzoïque :	M = 122 g / mol

On prépare une solution d’acide benzoïque en dissolvant une masse m = 1,22 g d’acide benzoïque (solide blanc) dans de l’eau distillée.

On obtient un volume V = 2,00 L de solution.

1.1. Déterminer la valeur de la concentration molaire C de la solution d’acide benzoïque obtenue.

1.2. Écrire l’équation de la réaction entre l’acide benzoïque et l’eau.

1.3. dresser le tableau d’avancement de la réaction.

1.4. Calculer la valeur de l’avancement maximal x_max de la réaction.

1.5. Calculer la valeur de l’avancement final x_f de la réaction.

1.6. Calculer le taux d’avancement final τ de la réaction.

1.7. Donner l’expression du quotient de réaction de la transformation chimique à l’équilibre.

1.8. Déterminer une expression de K, constante d’équilibre de la réaction, ne faisant intervenir

que la concentration molaire C de la solution d’acide benzoïque et le taux d’avancement final τ de la réaction.

1.9. En déduire la valeur de la constante d’équilibre K de la réaction.

2. Un peu de conductimétrie.

Un volume V = 50,0 mL d’une solution aqueuse a été obtenue en apportant

une quantité de matière n₁ = 2,50 mmol d’acide méthanoïque HCOOH (aq) et

une quantité de matière n₂ = 5,00 mmol d’éthanoate de sodium

{Na⁺(aq) + CH₃COO ^–(aq) }.

Dans l’état d’équilibre (état final), à 25 ° C, la conductivité de la solution vaut σ = 0,973 S.m^{– 1}

2.1. écrire l’équation de la réaction chimique qui se produit.

2.2. Exprimer la conductivité σ de la solution en fonction de l’avancement final x_f (dans l’état d’équilibre).

2.3. En déduire la valeur de l’avancement final x_f (dans l’état d’équilibre).

2.4. Déterminer, à l’état d’équilibre, les valeurs des concentrations des espèces chimiques participant à la réaction.

2.5. Déterminer la valeur de la constante d’équilibre K de la réaction chimique.