série : 6 loi d action de masse

Physiques

karmous.Med

Série : 6 loi d’action de masse

Classe : 4 sc ,4Math ,4 Tec

Sousse - Nabeul - Bardo

Sfax-Menzah- Ezzahra

Bizerte - Kairouan - Kebili

Monastir - CUN- Gabes

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Série N 6 loi d’action de masse Proposer KARMOUS M

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On mélange un volume d'éthanol C2H5-OH avec un volume d'acide éthanoïque CH3COOH et on

ajoute au mélange deux gouttes d'acide sulfurique concentrée (H2SO4). A l'aide d'une pipette ,le volume préparé est répartit dans des tubes à essais à raison de 2 cm3 par tube

dont chacun est surmonté par un réfrigérant à air. (tube capillaire).

A l’instant t =0s , on introduit les tubes dans un bain marie remplie à moitié d’eau chauffé prise à 60°C. .

A chaque date t ,on retire l'un des tubes qu'on le refroidit brusquement et on dose son contenu par une

solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ( NaOH) de concentration molaire CB a fin de déterminer la

quantité de matière d'acide restant dans le tube. Cette étude expérimentale permet de tracer le graphe de la figure-1 représentant les variations du volume

VBE de la solution de NaOH ajouté à l'équivalence acido-basique en fonction de l'avancement x de la réaction VBE= f(x) .

1°) Ecrire en formules semi-développées , l'équation de la réaction d'estérification a lieu.

2°) Un système chimique est en équilibre dynamique. Expliquer cette appellation

3°) a) Pourquoi à-t-on placé les tubes dans le bain marie?

b) Pourquoi refroidit-on chaque prise?

c) Quel est le rôle des tubes capillaires et de

l'acide sulfurique H2SO4 dans cette expérience? 4/ Sachant que chaque tube contient initialement no mole d'acide éthanoïque et no mole d'éthanol.

a) faire un tableau descriptif de l'évolution du

système chimique

a) Exprimer le volume VBE en fonction de CB

, no et x .

a) Justifier l'allure de la figure-1- et montrer

que VBE = -1,25.x + 3.10-3 .

Déduire les valeurs de CB et no.

5/ Sachant qu'à partir de l'instant où l'avancement atteint la valeur 1,6.10-3 mole le volume VBE

garde la même valeur 10 -3 L pour chaque tube à essai dosé.

a) Quelle est alors la composition molaire du système.

b) Montrer que la valeur de la constante d'équilibre relative à cette réaction K= 4.

6/ a ) Calculer l'avancement maximal. Retrouver cette valeur de xmax à partir de la courbe de la

figure-1 ?

b) Déduire le taux d'avancement final 𝑟f de cette réaction. Quelle propriété peut-on

attribuer à cette réaction?

7/ A la composition finale du mélange dans l'un des tubes, on ajoute 1,4.10 - 3 mole

d'éthanoate d'éthyle et 0,2 .10- 3 mole d'acide éthanoïque. Préciser ,par un simple calcul, le

sens d'évolution spontanée du système chimique.

Exercice N°1 : 6 POINTS 40 mn



On réalise la réaction d’estérification de l’éthanol avec l’acide méthanoïque dans une série

de tubes à essai numérotés de (1) à (10). Ces tubes à essai renferment des échantillons de même volume

V et contenant chacun initialement a mol d’alcool, b mol d’acide et unegoutte d’acide sulfurique

concentré.

A t = 0s, les tubes sont placés dans un bain marie porté à 80°c.

A l’instant de date t, chacun des tubes subit l’opération

suivante : On retire le tube du bain-marie, on lui ajoute de l’eau

froide et quelques gouttes de phénolphtaléine puis on dose

l’acide restant par une solution de soude de concentration

molaire Cb =2mol.L- 1 cette étude permet de tracer la courbe

ci contre :

1°)Ecrire l’équation de cette réaction en formules semi-développées.

2°) a- Pourquoi a-t-on ajouté de l’eau froide ?

b-Quel est le rôle de phénolphtaléine ajouté ?

c-Citer deux facteurs cinétiques qui ont permis d’accélérer la réaction.

3°)Dresser le tableau descriptif d’évolution.

4° ) a-Déterminer à partir du graphique.

* Le nombre de mol d’acide b initial.

*L’avancement final de la réaction.

b-Sachant que le taux d’avancement final de la réaction est τf = 0,848.

montrer que a = 8,25.10-3mol.

5°) a- Déterminer la composition du système à l’équilibre

b- Montrer que la constante d’équilibre relative à l’estérification est K=4

Exercice N°3: 5 POINTS 25 mn



Les ions Ag + réagissent avec les ions Cl -, pour donner le complexe ionique argento -chlorure d’argent

Ag (Cl )2- selon l’ équation : Ag + + 2 Cl- Ag (Cl )2-

1°) a- Calculer le nombre de mole initial des réactifs n01 de Ag + et n02 de Cl - .

b- Dresser le tableau descriptif d’évolution du système chimique, en utilisant l’avancement volumique

y de la réaction.

2°) A l’équilibre chimique dynamique, on constate que le nombre de mole d’ions Cl – est égal au nombre

de mole d’ions Ag+.

a-Calculer l’avancement volumique final yf ainsi que le taux d’avancement final τf

b-Déterminer la composition du mélange à l’équilibre.

c-Montrer que la constante d’équilibre K s’écrit

(avec V : volume total dumélange). La calculer.

3°) Le mélange est en état d’équilibre, à la même température T. On réalise séparément les trois expériences suivantes :

a-EXPERIENCE A : On ajoute au mélange, à l’équilibre un volume VA =500mL d’eau pure.

b-EXPERIENCE B : On ajoute au mélange, à l’équilibre un volume VB =500mL d’une solution

aqueuse contenant 5.10 - 2 mole d’ions Cl -.

c-EXPERIENCE C : On ajoute au mélange, à l’équilibre un volume VC =500mL d’une solution aqueuse

contenant 10 -1 mole d’ions Cl -.

Pour chaque expérience, justifier si le mélange reste en état d’équilibre ou il évolue spontanément dans

le sens 1 ou le sens 2.


Exercice N°5 : 4 POINTS 30mn

série : 6 loi d action de masse

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