La réaction acido-basique

Exercice I

Partie 1

1. On qualifie de réaction acido-basique une transformation chimique au cours de

laquelle, en solution aqueuse, un acide libère un (ou plusieurs) proton(s) capté(s) par

une base. Le carbonate de calcium (CO3) étant une base (dans ce cas-là) capturant un

atome d'hydrogène, la réaction est bien acido-basique.

2. a. La formule de Lewis de l’acide sulfamique est la suivante :

_

|O H

_ || |

| O = S - N |

| |

|O| H

|

H

b. En chimie, l'électronégativité d'un atome est une grandeur physique qui

caractérise sa capacité à attirer les électrons lors de la formation d'une liaison

chimique avec un autre atome. L'oxygène est l'atome le plus électronégatif

des quatre proposés (avec une électronégativité de 3.4), et est donc le plus à

même de capter des électrons. Ce qui explique pourquoi la molécule effectue

cette rupture de liaison.

3. Une espèce chimique acide dans un couple et base dans un autre couple est appelé

espèce amphotère ou un ampholyte. Un acide est une base qui a fusionné avec un

proton H+ ; à l'inverse, une base est un acide qui a perdu un proton H+. Il nous faut

donc identifier à quel couple HCO3- appartient.

Une réaction acido-basique s'écrit comme la somme des deux demies-réactions

suivantes :

A1H -> A1- + H+

A2- + H+ ->A2H

Soit

A1H + A2- -> A1- + A2H

(A1H: Base 1

A1: Acide 1

A2: Acide 2

A2H: Base 2)

NH2SO3H (aq) + CaCO3 (s) → NH2SO−3 (aq) + Ca2 +(aq) + HCO3- (aq)

Dans notre cas, nous allons utiliser la formule dérivée AH <-> A- + H+, où AH est

l'acide, et A- la base, tout en respectant l'équilibre des atomes et des charges.

HCO3- = CO3-2 +H+ | HCO3- est donc l'acide du couple HCO3-/CO3-2.

Nous devons maintenant déterminer le couple HCO3-/Acide.

H2CO3 = HCO3- + H+ | HCO3- est donc la base du couple HCO3-/H2CO3.

Partie 2

1. L’acide lactique présente deux groupes fonctionnels : " – OH " : groupe

hydroxyle et " – COOH " : groupe carboxyle.

2. Ce spectre IR correspond à celui de l'acide lactique, car Nous pouvons voir l'OH

d'un acide carboxylique lié par liaisons hydrogène à environ 2500 - 3200 cm^-1,

un OH d'un alcool lié par liaison hydrogène à 3200 - 3700cm^-1, et un pic

intense à 1710 cm^-1 causé par le groupe "C=O"

3. Nous savons que le Facteur de dilution F est égal à la concentration mère divisée

par la concentration fille.

Donc :

H2O + NH2SO3H + CaCO3 -> NH2SO3- + Ca2+ + HCO3- + H+ + OH-

Soit

H2O + NH2SO3H + CaCO3 -> NH2SO3- + Ca2+ + OH- + H2CO3

Soit

H2O + NH2SO3H + CaCO3 -> NH2SO3- + Ca2+ + OH- + H2O + CO2

4. A. L'avancement maximal correspond à la quantité de matière introduite de ce

réactif divisée par le nombre stœchiométrique qui lui est attribué par l'équation

chimique.

Ce qui signifie que l’acide lactique sera détruit avant l’eau.

L'avancement de la réaction est donc la quantité d'acide qu'il y a dans 1L, soit

5*10-2 mol (on écrit aussi 5e-2) Le pH est -log[H3O+].

D'après la réaction (et le tableau d'avancement), à chaque fois que la réaction

consomme une quantité d'AH, elle produit la même quantité d'H3O+. Donc si la

réaction est totale, elle a consommé 5*10-2 mol d'AH et produit autant d'HO+. La

concentration

...