Aurélie 21/05/07
 

Diplome d'accès aux études universitaires B acide base : caféine, vert de malachite. chimie 2005

Google

 

Problème 3 : (3 points)

 La caféine est une base dont le couple acide/base sera noté BH+aq/Baq.

On dissout 1,0.10-2 mol de caféine dans de l'eau distillée de façon à avoir un volume V=500 mL de solution.

La concentration mesurée en ions HO- de la solution obtenue est 2.10-3 mol.L-1

Données :

Produit ionique de l'eau : Ke = 10-14.

  1. Ecrire l'équation de dissolution de la caféine dans l'eau.
  2. Calculer l'avancement final de cette réaction.
    - Calculer le taux d'avancement final.
  3. Calculer le pH de cette solution.
 

Equation de dissolution de la caféine dans l'eau :

 

couples acide/ base : BH+(aq) /B(aq) ; H2O/ HO-(aq).

B(aq) + H2O = BH+(aq) + HO-(aq).

Avancement final xf :

xf = [HO-(aq) ]f* V= 2 10-3 *0,5 = 10-3 mol.

Taux d'avancement final t :

t = xf/xmax avec xmax = 10-2 mol

t = 10-2 / 10-3 = 0,1.

pH de cette solution :

[H3O+(aq)] [HO-(aq)] = 10-14 à 25 °C.

[H3O+(aq)] =10-14 / [HO-(aq)] =10-14 /2 10-3 = 5 10-12 mol/L

pH=-log([H3O+(aq)] ) = -log( 5 10-12 ) = 11,3.

Problème 4 : (3 points)

 

Le vert de malachite est un indicateur coloré dont le pKa du couple constitué par ses formes acide et basique A et B vaut 1,3. La couleur donnée par la forme acide A est jaune et celle donnée par la forme basique est bleu-vert.

  1. Quelle est la couleur prise par une solution de pH = 2,8 contenant du vert de malachite. Justifier.
  2. Calculer le rapport des concentrations des formes basique et acide.
 

Couleur prise par une solution de pH = 2,8 contenant du vert de malachite :

A pH supérieur à pKa, la forme base du couple acide base prédomine. 

La différence pH-pKa étant supérieure à 1, l'oeil perçoit la teinte bleu verte de la forme basique de ce couple.

Rapport des concentrations des formes basique et acide :

pH = pKa + log ([B] /[A])

log ([B] /[A]) = pH-pKa=2,8-1,3 =1,5.

[B] /[A] = 101,5 = 31,6.

 

retour -menu