Sc.Phys. Corrigé devoir de chimie

exercice 1

Groupe hydroxyle (famille des alcools) Groupe carboxyle (famille des acides carbolyliques) 1.	/3
1.2.1. C'est le spectre n°1 car il comporte une large bande pour les nombres d'onde compris entre 3200 et 3700 cm – 1 , caractéristique de la liaison OH des alcools.	/1
Possède 3 voisins donc donne un quadruplet 1.2.2. Possède 1 voisin donc donne un doublet Possède 0 voisin donc donne un singulet Possède 0 voisin donc donne un singulet Il y a 4 groupes de protons équivalents, donc 4 signaux sur le spectre H-RMN : 2 singulets, 1 doublet et 1 quadruplet	/3
1.2.3. La bande d'absorption de la liaison C=O s'étend sur les nombres d'onde allant de 1750 cm – 1 à 1800 cm – 1 . Donc, la valeur moyenne est σ = 1750 cm – 1 . On sait que la longueur d'onde est : λ = 1/ σ AN : λ = 1/ 1750 = 5,714x10 – 4 cm	/2
Solution titrante : HO – C1 = 1,00 x10 – 3 mol/L VE = 4,0 mL 2.1.1. On réalise le titrage de l'acide lactique AH par l'ion hydroxyde HO – . Les couples en jeu sont : AH / A– H2O / HO – La réaction du titrage est donc : AH(aq) + HO – (aq) → A– (aq) + H2O(l) c'est une réaction totale (donc flèche → ) Solution titrée : AH CS = ? VS = 50,0 mL	/1
2.1.2. A l'équivalence, les réactifs ont été introduits selon les proportions stœchiométriques de l'équation du titrage, soit : On obtient donc : CS.VS = C1. VE soit : AN : = 8,0x10 – 5 mol/L	/1 /1 /1
2.1.3. On cherche l'encadrement de CS , c'est-à-dire : [ CS - ΔCS ; CS + ΔCS]. On vient de calculer CS. Il reste donc à calculer ΔCS. d'après l'énoncé, . Donc : L'écriture VE = (4,0 ± 0,4)mL signifie que VE = 4,0 mL et Δ VE = 0,4 mL AN : = 8x10 – 6 mol/L On a donc l'encadrement: soit : (tout en mol/L)	/1 /1
2.1.4. C = CS x 50 car on avait dilué d'un facteur 50. L'encadrement de C est donc : soit : (tout en mol/L)	/1
2.2. On lit sur le graphique que pour une vitesse de 500 m/min, la concentration massique il y a trois semaines était : Cm' = 0,19 g/L. Cela correspond à une concentration molaire C' = Cm' / M. AN : c' = 0,19 / 90 = 2,1x10 – 3 mol/L Actuellement, la concentration molaire est supérieure (entre 3,6x10 – 3 mol/L et 4,4x10 – 3 mol/L). Donc le cheval est moins performant aujourd'hui qu'il y a 3 semaines.	/1 /1 /1

Exercice 2

1.1. Quelques avantages de l'acide formique : moins inflammable, non explosif, moins encombrant, plus facile à remplir à la pompe	/3
1.2. • un litre d'acide lactique a pour masse : AN : m = 1,22 x 1,0 x1,0 = 1,22 kg • or une molécule d'acide lactique a pour formule CH2O2, soit une masse de 2,0 g/mol d'hydrogène pour une masse totale de 46,0g/mol pour une molécule. • la masse d'hydrogène par litre d'acide lactique est donc : 1,22 * 2 /46 = 0,054 kg = 54 g, soit un peu plus de 53 g	/2 /2
2.1.1. Un acide selon Brönsted peut céder un proton H+. C'est le cas de HCOOH qui, lorsqu'il cède un H+, donne HCOO –	/1
2.1.2. d'après l'énoncé l'acide doit réagir avec l'eau (qui est donc une base dans ce cas). Les couples en jeu sont : HCOOH / HCOO – et : H3O+ / H2O La réaction est donc : HCOOH(aq) + H2O(l) ↔ HCOO – (aq) + H3O+(aq)	/1
2.2.1. ; AN : [H3O+] = 1,0x10 – 2 mol/L ; AN : [HO – ] = 10 – 14 / (1,0x10 – 2 ) = 1,0x10 – 12 mol/L	/2
2.2.2. Dans l'estomac, l'acide formique prédomine par pH < pKA pKA = 3,8 pHestomac = 2 0 14 pH Acide formique Ion formiate	/2
2.2.3. Par définition, seul les acides forts satisfont à la relation : c = 10 – pH . L'acide lactique est faible, donc [H3O+] < c donc c > 10 – pH , soit c > 10 – 2 mol/L	/1
2.2.4. L'acide formique provenant des fourmis ingérées par le tamanoir suffit à obtenir un pH environ égal à 2 dans l'estomac. Il n'est donc pas nécessaire de produire de l'acide chlorhydrique.	/1

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