Contrôle Acide/base C1-C2 - Spécialité Physique/Chimie

« Contrôle Acide/base C1-C2 - Spécialité Physique/Chimie - Lundi 03 octobre 2022 Durée : 1h10 NOM ………………………………… Exercice 1 : Un remède contre les piqures de fourmis (4 points) Certaines espèces de fourmis peuvent mordre ou piquer l’épiderme et injecter leur venin qui est une solution aqueuse contenant de l’acide formique.

Les piqûres de fourmis entraînent des rougeurs et des démangeaisons et peuvent également provoquer des allergies plus graves.

Afin de calmer les démangeaisons, un remède traditionnel consiste à frotter la partie irritée avec du carbonate de sodium, solide ionique de formule Na2CO3, pour neutraliser l’acide formique. Données : Formule brute de l’acide formique (acide méthanoïque dans la nomenclature officielle) : CH2O2 Electronégativités : χ(O)= 3,44 ; χ(H)=2,2 Ion hydrogénocarbonate / ion carbonate HCO3-/CO321.1.

Donner la formule de Lewis de l’acide formique. 1.2.

A l’aide des électronégativités, expliquer pourquoi l’acide formique est un acide selon Bronsted et donner la formule de Lewis de sa base conjuguée. 1.3.

Donner la formule brute de sa base conjuguée. 1.4.

Écrire l’équation de dissolution du carbonate de sodium dans l’eau. 1.5.

Écrire une équation de réaction qui met en évidence le rôle de l’ion carbonate lors de l’utilisation de ce remède.

Préciser ce rôle. Exercice 2 : Etude d’une solution de chlorure de nickel (10 points) On cherche à doser une solution S0 de chlorure de nickel de concentration en quantité de matière inconnue C0. Pour cela, elle a été diluée 50 fois pour obtenir une solution S 1 de concentration C1 par 2 méthodes différentes d’analyse physique. Pour réaliser ces 2 méthodes d’analyse physique, il a d’abord fallu préparer au laboratoire une solution mère de concentration en quantité de matière de chlorure de nickel C mère = 5,0 × 10-2 mol.L-1 ; puis des solutions étalons de différentes concentrations ; et enfin réaliser les 2 méthodes d’analyse physique. Les résultats sont répertoriés dans le tableau ci-dessous. Solution étalon i Concentration en quantité de matière de chlorure de nickel Ci (en mol.L-1) Absorbance A Conductivité σ (en mS.cm-1) 1 2 3 4 2,0 x 10-3 4,0 x 10-3 8,0 x 10-3 10,0 x 10-3 4,4 × 10-3 8,6 × 10-3 1,7 × 10-2 2,1 × 10-2 52,1 104,0 208,4 261,0 Données : - Masse molaire atomique : M(Ni) = 58,7 g.mol-1 ; M(Cℓ) = 35,5 g.mol-1 - Conductivité molaire ionique : λ(Ni2+) = 10,8 × 10-3 S.m2.mol-1 ; λ(Cℓ-) = 7,6 × 10-3 S.m2.mol-1 2.1.

Préparation de la solution mère On dispose d’un soluté ionique de chlorure de nickel anhydre, de formule NiCℓ2(s), pour préparer la solution mère dans une fiole jaugée de 200,0 mL. L’équation de dissolution du chlorure de sodium dans l’eau s’écrit : NiCℓ2(s)  Ni2+(aq) + 2 Cℓ-(aq) 2.1.1.

Détermine la masse de soluté à peser pour préparer la solution mère. 2.2.

Préparation des solutions étalon : Pour préparer les solutions étalons à partir de la solution mère, on réalise le protocole schématisé ci-contre. 2.2.1.

Comment se nomme cette technique de préparation ? Indiquer le nom des deux verreries utilisées. 2.2.2.

A partir du schéma du protocole ci-contre, détermine quelle solution étalon du tableau de résultats a été préparée. Justifier. 2.3.

1ère méthode d’analyse physique : La 1ère méthode d’analyse physique a permis de tracer le graphique ci-dessous à partir du tableau des résultats. Spectre d’absorption d’une solution de chlorure de nickel 2.3.1.

La lumière blanche étant une superposition de lumières bleue, verte et rouge par synthèse additive, explique pourquoi la solution de chlorure de nickel apparaît de couleur verte. 2.3.2.

D’après l’allure de la courbe A en fonction de C, quelle loi est vérifiée ? Justifier. 2.3.3.

L’absorbance de la solution de chlorure de nickel S1 est : 1,0 × 10-2 Déterminer la concentration en quantité de matière de la solution de chlorure de nickel S0.

Expliquer précisément le raisonnement. Cercle chromatique 2.4.

2ème méthode d’analyse physique : La 2ème méthode d’analyse physique a permis de tracer le graphique ci-dessous à partir du tableau de résultats. 2.4.1.

D’après l’allure de la courbe σ en fonction de C, quelle loi est vérifiée ? Justifier. 2.4.2.

La conductivité de la solution de chlorure.... »