On �tudie la composition d'un
vinaigre m�nager puis sa transformation chimique avec de
l'hydrog�nocarbonate de sodium.
1. Propri�t�s acido-basique de l'acide �thano�que.
Le vinaigre m�nager est une solution aqueuse d'acide �thano�que de formule CH
3COOH.
Q1.
Repr�senter le sch�ma de Lewis de la base conjugu�e de l'acide �thano�que.
Q2. Indiquer l'esp�ce majoritaire du couple de l'acide �thano�que pr�sente dans un vinaigre m�nager ( pH = 2,2).
pKa ( acide �thano�que / ion �thanoate) = 4,76.
A pH inf�rieur � pKa, la forme acide CH
3COOH pr�domine.
Le pH d'une solution aqueuse d'acide �thano�que de concentration 5,0 10
-3 mol / L est 3,5.
Q3.
Ecrire l'�quation de la r�action mod�lisant la transformation entre l'acide �thano�que et l'eau.
CH
3COOH aq + H
2O(l) = CH
3COO
-aq + H
3O
+aq.
Q4. Montrer que le taux d'avancement final de cette r�action est de l'ordre de 6 %. Commenter.
[CH3COO-aq] = [H3O+aq] = 10-pH =10-3,5 ~3,2 10-4 mol / L.
3,2 10-4 / (5,0 10-3) ~0,06 ( 6 %).
La r�action de l'acide �thano�que avec l'eau est partielle. L'acide �thano�que est un acide faible.
2. Dosage par titrage du vinaigre m�nager 14 �.
Le degr� d'acidit� d'un vinaigre m�nager est �gal au titre massique, exprim� en pourcentage, en acide �thano�que de ce vinaigre.
On r�alise le titrage d'un volume V= 10,0 mL de ce vinaigre dilu� 100
fois par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration C
B=2,00 10
-2 mol / L.
Q 5. Ecrire l'�quation de la r�action support du titrage.
CH
3COOH aq + HO
-aq --> CH
3COO
-aq + H
2O(l).
Q 6. D�terminer le volume �quivalent.
Q.7. Expliquer quel aurait �t� l'indicateur color� le plus adapt� pour r�aliser ce titrage par colorim�trie.
La zone de virage de l'indicateur doit contenir le pH du point �quivalent.
Zone de virage du rouge de cr�sol [7,8 ; 8,8 ].
Q.8. D�terminer la concentration de la solution dilu�e 10 fois et calculer le titre massique du vinaigre.
A l'�quivalence, C
A V = C
B V
�q ; C
A =2,00 10
-2 x 12,5 / 10 = 0,025 mol / L.
Tenir compte de la dilution : 2,5 mol / L soit 2,5 x M(acide �thano�que) =2,5 x 60 = 150 g d'acide dans 1000 g de solution.
150 / 1000 = 0,15 ( 15 �).
Ecart relatif ( 15-14 ) / 14 = 0,07 ( 7 %).
L'indication 14 � est correcte.
3. Etude cin�tique de la transformation chimique entre le vinaigre et l'hydrog�nocarbonate de sodium.
CH
3COOH (aq) + NaHCO
3 (s) --> Na
+aq + CH
3COO
-aq +CO
2(g) + H
2O(l), r�action lente.
A partir de 1 g d'hydrog�nocarbonate de sodium solide, vers� � la
date t=0, dans une centaine de millitres de vinaigre m�nager 14� en
exc�s, on ralise l'exp�rience suivante :
Les r�sultats sont consign�s sur le graphe suivant.
Q 9. D�terminer lla quantit� de mati�re de CO
2 form� � 30 s.
Q 10. D�terminer le temps de demi-raction et commenter.
Cette transformation chimique est lente.
