Acide
lactique et le lactate d'�thyle. Bac gn�ral Am�rique du Nord 2021.
En
poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation
de Cookies vous proposant des publicit�s adapt�es � vos centres
d’int�r�ts.
..
..
|
.
.
|
..
..
......
...
|
A. L'acide lactique.
A.1. identifier et nommer les familles fonctionnelles pr�sentes dans la mol�cule.
A.2. Repr�senter la formule topologique de l'isom�re de position de l'acide lactique.
On souhaite mesurer le pKa du couple acide lactique / ion lactate.
On donne l'�quation de la r�action mod�lisant la transformation acido-basique entre l'acide lactique et l'eau.
C3H6O3 aq + H2O(l) = C3H5O3-aq + H3O+aq.
A.3.
Identifier les couples acide-base mis en jeu.
C3H6O3 aq / C3H5O3-aq ; H3O+aq / H2O(l).
A.4. Montrer que la constante d'acidit� Ka du couple acide lactique / ion lactate peut s'�crire :
Ka = [H3O+]2 /(C-[H3O+]. C� avec C� = 1 mol / L.
Ka = [H3O+] [C3H5O3- ] / [C3H6O3].
La solution est �lectrique ment neutre et HO- est n�gligeable en milieu acide.
[H3O+] =[C3H5O3- ].
Conservation de l'�l�ment carbone : C = [C3H5O3- ] +[C3H6O3] ; [C3H6O3] = C-[C3H5O3- ] = C-[H3O+].
On mesure le pH d'une solution aqueuse d'acide lactique de concentration C = 8,00 10-3 mol / L. On trouve pH = 3,03.
A.5. Calculer la concentration en ion oxonium de cette solution.
[H3O+] = 10-pH = 10-3,03 = 9,33 10-4 mol/ L.
A.6 . Justifier que l'acide lactique n'est pas un acide fort.
[H3O+] < C , l'acide lactique est faible.
A.7. En d�duire Ka.
Ka = [H3O+]2 /(C-[H3O+] = (9,33 10-4)2 /(8,00 10-3- 9,33 10-4 ) =8,7 10-7 / 7,07 10-3 =1,23 10-4.
On effectue une s�rie de 12 mesures du pH de la solution d'acide lactique de concentration C = 8,00 10-3 mol/L.
Le traitement statistique des r�sultats aboutit � une valeur moyenne du pKa de 3,871667 avec une incertitude type de 0,026935.
A.8. Ecrire avec un nombre de chiffres significatifs, le r�sultat.
pKa moyen =3,87 �0,03.
Le diagramme de distribution suivant du couple acide lactique / ion lactate est construit en utilisant pKa ref= 3,90.
. 
A.9. Expliquer et justifier la m�thode permmettant de retrouver sur ce diagramme la valeur du pKa ref.
A pH = pKa, [C3H5O3- ] = [C3H6O3] = 50 % de la concentration initiale en solut� apport�.
pKa = abscisse du point intersection des deux courbes.
A.10. Comparer le r�sultat de la mesure avec la valeur de r�f�rence.
( pKa ref- pKa moyen ) / pKa ref =(3,9 -3,87) / 3,9 =7,7 10-3 ( 0,77 %).
|
....
|
Est�rification de l'acide lactique.
C3H6O3 (l) + C2H6O(l) = C5H10O3(l) + H2O(l).
On �tudie l'influence de diff�rents param�tres sur cette transformation.
Exp�rience (a) : 0,741 mol d'acide lactique et 0,85 mol d'�thanol ; chauffage � 80�C.
Exp�rience
(b) : 0,741 mol d'acide lactique et 0,85 mol d'�thanol et
quelques gouttes d'acide sulfurique concentr� ; chauffage � 80�C.
On suit l'�volution temporelle de la transformation par une succession de dosages � diff�rents instants.
On note V le volume du milieu r�actionnel suppos� constant.
B.1. Exprimer la vitesse volumique d'apparition de l'ester.
v = 1 / V d nester /dt.
B.2. A partir de la courbe (b), indiquer l'�volution de la vitesse v d'apparition de l'ester.
La vitesse est proportionnelle au coefficient directeur de la tangente � la courbe � la date t..
Les tangentes sont de moins en moins inclin�es par rapport �
l'horizontale. Leur coefficient directeur diminue au cours du temps.
La vitesse de la r�action diminue au cours du temps.
B.3. Quel est le r�le de l'acide sulfurique ?
L'acide sulfutique joue le r�le de catalyseur. L'�quilibre est plus rapidement atteint mais sa composition reste inchang�e.
B.4. Pour l'exp�rience (a) indiquer l'�tat final au bout de 350 min.
nester ~0,26 mol ; neau = 0,26 mol.
n acide lactique =0,741 -0,26 = 0,48 mol ; n �thanol = 0,85 -0,26 =0,59 mol.
|
|
