QCM chimie ; acide ascorbique. Concours manipulateur électroradiologie médicale APHP 2007

exercice 1. (2,5 pts) Plusieurs réponses sont possibles. Toute erreur annule le point de la question. laquelle des courbes représente le dosage d'une base faible par un acide fort ? Justifier:   Le pH initial est supérieur à 7, solution initiale basique : b et c sont donc exclues. courbe a : l'allure initiale de la courbe indique une base forte. courbe d : l'allure initiale de la courbe indique une base faible. Une pile est schématisée par (-) A|A- || B+ | B (+). Parmi ces 3 réactions quelle est celle qui a lieu à l'anode ? est ce une réduction ou une oxydation ? Une oxydation se déroule à l'anode négative. A--> A+ + e- A--> B + e- A+ + e---> A vrai A s'oxyde et cède un électron A ne peut conduire à B la charge n'est pas conservée il s'agit d'une réduction  L'anode d'un bac à électrolyse doit être reliée au pôle : ( justifier)   négatif positif vrai A l'anode se déroule une oxydation qui libère des électrons : ces derniers gagnent le pôle positif du générateur par l'intermédiaire des fils de cuivre   On verse 15 mL d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 0,04 mol/L dans 20 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,024 mol/L. Dans l'état final la solution est -elle acide, neutre ou basique ? avancement (mmol) HO- + H3O+ = 2H2O initial 0 15*0,04 =0,6 20*0,024 =0,48 solvant en large excès en cours x 0,6-x 0,48-x fin xmax 0,6-xmax 0,48-xmax 0,48 0,6-0,48 = 0,12 0 Si HO- est en défaut : 0,6-xmax= 0 soitxmax = 0,6 mmol Si H3O+ est en défaut : 0,48-xmax = 0 soit xmax = 0,48 mol Retenir la plus petite valeur. La solution d'hydroxyde de sodium est en excès : la solution finale est basique. Le volume équivalent d'un dosage de 20 mL d'acide éthanoïque par une solution de soude de concentration cb=1,00 10-2 mol/L vaut Véq=19 mL. Sans faire de calcul, indiquer quelle est la concentration de la solution initiale d'acide éthanoïque. Justifier. 9,7 10-3 mol/L ; 5,2 10-2 mol/L ; 1,00 10-2 mol/L Le volume d'acide et le volume équivalent sont proches : les deux solutions ont donc des concentrations voisines. Le volume équivalent est inférieur ( d'environ 5 % ) au volume d'acide éthanoïque : la base est donc un peu plus concentrée que l'acide. D'où : 9,7 10-3 mol/L.     Web www.chimix.com L'acide ascorbique. L'acide ascorbique ou vitamine C intervient dans diverses réactions d'oxydoréduction cellulaires. Sa formule est C6H8O6. On désire déterminer la teneur en acide ascorbique d'une solution. Pour cela, on envisage uine méthode de dosage reposant sur le caractère réducteur de la molécule. Première étape : oxydation de l'acide ascorbique. L'acide ascorbique est oxydé par une solution de diiode I2 en excès. On verse dans un erlenmeyer un volume V1 de la solution d'acide ascorbique auquel on ajoute un volume V2 d'une solution de diiode de copncentration C2. Deuxième étape : dosage du diiode en excès. Le diiode en excès est alors dosé par une solution de thiosulfate de sodium ( 2Na+ + S2O32-) de concentration C3 en présence d'empois d'amidon. Le volume versé à l'équivalence est VE. Données : V1 = 5,0 mL ; V2 = 20,0 mL ; C2 = 1,0 10-3 mol/L ; C3 = 2,4 10-3 mol/L ; VE= 12,9 mL. couples oxydants réducteurs : C6H6O6 / C6H8O6 ; I2/ I- ; S4O62-/ S2O32-. Exprimer littéralement la quantité de matière de diiode introduite ( étape 1). nI2 initial = V2C2 =0,02*10-3 = 2,0 10-5 mol. Ecrire les deux demi équations électroniques et l'équation bilan de cette étape 1. C6H8O6 =C6H6O6 + 2H++2e- oxydation I2+2e- = 2I- réduction C6H8O6 +I2=C6H6O6 + 2H++2I- Ecrire les deux demi équations électroniques et l'équation bilan de l'étape 2.  I2+2e- = 2I- réduction 2S2O32- = S4O62- +2e- oxydation 2S2O32- +I2= S4O62- + 2I- Etablir le tableau d'avancement ( étape 2) du système chimique avec les expressions littérales. avancement (mol) 2S2O32- +I2 = S4O62- + 2I- initial 0 VEC3 nI2 réagi 0 0 en cours x VEC3 -2x nI2 réagi-x x 2x final xmax VEC3 -2xmax =0 nI2 réagi-xmax =0 xmax 2xmax En déduire la quantité de matière de diiode qui a réagit avec la solution de thiosulfate de sodium. VEC3 -2xmax =0 ; xmax =½VEC3. nI2 réagi-xmax =0 ; nI2 réagi=xmax =½VEC3. Etablir le tableau d'avancement ( étape 1) du système chimique avec les expressions littérales en prenant nA la quantité de matière d'acide ascorbique. avancement (mol) C6H8O6 +I2 = C6H6O6 + 2H++2I- initial 0 nA V2C2 0 0 en cours x nA -x V2C2 -x x 2x final xmax nA -xmax =0 V2C2 -xmax =½VEC3. xmax 2xmax Exprimer xmax en fonction de nA.  V2C2 -xmax =½VEC3 ; xmax =V2C2 -½VEC3 nA -xmax =0 ; nA= xmax ; nA=V2C2 -½VEC3. Montrer que la relation donnant la quantité de matière d'acide ascorbique dosée est : nA= C2V2- ½C3VE. Donner l'expression littérale de la concentration molaire de la solution d'acide ascorbique. Faire l'application numérique. [C6H8O6] =nA/V1 = (V2C2 -½VEC3.)/V1. [C6H8O6] = (2 10-5 -0,5*12,9 10-3 *2,4 10-3) / 5 10-3 =9,0 10-4 mol/L.

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