Sujet du BAC SM/SE Chimie

I. Une solution d’un acide carboxylique H de concentration \(C = 10^{-2}mol.l^{-1}\) a un \(pH = 2,9\) à \(25°C\).
a) Calculer les concentrations molaires de toutes les espèces chimiques en solution.
b) Calculer \(pK_A\) du couple acide/base.

c) Sachant que pour préparer 100Cm3 de cette solution, il a fallu dissoudre dans l’eau \(4,6.10^{-2}g\) d’acide pur, calculer la masse molaire de cet acide carboxylique. Trouver sa formule et son nom.

d) \(10cm^3\) de la solution acide précédente sont dosés par une solution de soude de concentration \(C = 2.10^{-2}mol.l^{-1}\). Quel volume de solution de soude faut-il verser pour atteindre l’équivalence ? On donne : \(10^{-2,9} = 1,25. 10^{-3} ; log7 = 0,84\).

II. Au cours de la réaction entre les ions iodure et les ions peroxodisulfate, la vitesse moyenne de formation du diiode entre \(0\)et \(120 secondes\) est \(5.10^{-6}mol.l{-1}.s^{-1}\).

a) Ecrire l’équation bilan de la réaction.
b) Calculer la concentration du diiode formé en \(120 secondes\) après le mélange des solutions.
c) Quelle est la vitesse moyenne de formation des ions sulfate ?

III. Une solution aqueuse d’un acide carboxylique à chaîne saturée A est obtenue par dissolution de \(0,44g\) d’acide pur dans \(100cm^3\) d’eau. On prélève \(10cm^3\) de cette solution que l’on dose par une solution de soude concentration \(C = 10^{-1}mol.l^{-1}\).

a) Ecrire l’équation bilan de la réaction qui a lieu au cours du dosage.
b) Sachant que pour obtenir l’équivalence on verse \(5cm^3\) de solution basique, calculer la masse molaire M de l’acide carboxylique.
c) En déduire la formule brute, la formule semi-développée et le nom de l’acide.
d) On fait réagir l’acide précédent avec un alcool saturé B. Ecrire l’équation de la réaction entre l’alcool et l’acide. Quelles sont les caractéristiques de cette réaction ?
e) Le produit obtenu contient en masse \(27.6%\) d’oxygène. Calculer sa masse molaire. En déduire les formules semi-développés de l’alcool utilisé et de l’ester formé.

Barème : I : 8 points ; II : 4 points ; III : 8 points.