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acide carboxylique


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   0,01      0,01      0,6      60      acétique      concentration      dissocié      final      négligeable      neutre      partielle      taux      titre      X      X      X   

On prépare une solution aqueuse d’acide carboxylique noté HA en dissolvant 1,80 g de cet acide pur dans de l’eau distillée. Le volume de solution obtenue est de 3 litres, et la concentration molaire apportée est de 0,01 mol / L. Le pH de cette solution est de 3,4.
masse atomique molaire (g/mol) : C : 12 ; H : 1 ; O : 16.

a) En solution aqueuse, cet acide est-il totalement dissocié en ions. Justifier.
b) Calculer la masse molaire de cet acide. Ce dernier peut-il être l'acide éthanoïque ?
c) Définir puis calculer la constante d'acidité Ka.



acide14.gif
réaction de l'acide avec l'eau : réaction de l'acide avec l'eau
Dans le tableau d'évolution suivant, on raisonne sur 1 L de solution. Ce qui permet de confondre concentration (mol/L) et quantité de matière (mol)

avancement (mol)AH+chrome190.gif=base conjuguée+ ion oxonium
départ0 molsolvant (excès)00
en coursX0,01-
finXmax0,01-XmaxXmaxXmax
finXfin0,01-XfinXfinXfin

l'acide est en défaut l'avancement maximal vaut : 0,01-Xmax=0 soit Xmax = mol.
La valeur du pH donne la valeur de l'avancement : Xfin = acide12.gif

Le d’avancement final de la réaction de l'acide dans l’eau est : acide13.gif
Le taux d'avancement final est inférieur à 1, la réaction entre l'acide et l’eau est .

acide15.gif

acide16.gif
On dissout 1,8 g d'acide dans 3 litres de solution : le titre massique est(g/L) : 1,8 / 3 = g par litre

massique ( g/L )= molaire (mol/L) * masse molaire (g/mol)
masse molaire (g/mol) = titre massique ( g/L )/ concentration molaire (mol/L) = 0,6 / 0,01 = g/mol
L’acide éthanoïque acide18.gif et HA ont même masse molaire.
De plus avec deux atomes de carbone , il ne correspond qu'un seul acide carboxylique : donc AH est l'acide éthanoïque ou acide .

acide19.gif

réaction de l'acide avec l'eau : réaction de l'acide avec l'eau

constante d'acidité : acide190.gif

conservation de A : acide191.gif
or l'acide est peu donc [AH] voisin 0,01 mol/L
la solution est électriquement :acide192.gif
or en milieu acide acide193.gif est devant acide194.gif

d'où :acide196.gif voisin acide194.gif

acide195.gif