Aurélie 05/02
préparer une solution ; dosage d'un vinaigre ; composés organiques

aide technique 2002

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préparation d'une solution :

masse atomique molaire (g/mol) : H=1 ; N= 14 ; Cl=35,5.

On désire préparer deux solutions, l'une de chlorure d'ammonium NH4Cl ( solution A), l'autre d'ammoniac NH3 ( solution B), toutes deux de concentration 0,1 mol/L.

  1. Quelle masse de chlorure d'ammonium anhydre doit on peser pour préparer 1 L de solution A.
  2. Pour préparer la solution B on utilise une solution mère de concentration 1 mol/L. Calculer le volume V de solution mère à prélever pour obtenir 200 mL de solution B.
    - Indiquer la verrerie et les produits nécessaires.
    - Quelles sont les précautions à prendre ?

 

corrigé
masse molaire NH4Cl anhydre : 14 + 4 +35,5 = 53,5 g/ mol

il faut peser : 0,1*53,5 = 5,35 g à la balance électronique.

le facteur de dilution est égal à 10 : il faut donc prélever 20 mL de solution mère à l'aide d'une pipette graduée + pipeteur et utiliser une fiole jaugée de 200 mL ( on complétera jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée)

avec la solution d'ammoniac à 1 mol/L mettre des gants, des lunettes et travailler éventuellement sous hotte aspirante.

dosage d'un vinaigre:

Données : masse atomique molaire (g/mol) C=12 ; H=1 ; O=16.

L'étiquette d'une bouteille de 1L de vinaigre indique 6°. Le degré d'acidité est la masse d'acide éthanoïque pur présent dans 100 g de vinaigre. On considère le vinaigre comme une solution aqueuse d'acide éthanoïque. On souhaite déterminer la concentration molaire volumique en acide éthanoïque, notée C, de ce vinaigre.

  1. Pour cela on prépare une solution S1 de volume V1 = 100 mL et de concentration molaire C1 = 0,01 C. Quel volume de vinaigre doit-on prélever pour préparer S1.
  2. On prélève 10 mL de S1 que l'on dose avec une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 0,01 mol/L. L'équivalence acido-basique est obtenue après avoir versé 10,8 mL d'hydroxyde de sodium.
    - Faire un schéma légendé du dispositif du dosage.
    - Les indicateurs colorés disponibles sont la phénolphtaléine ( zone de virage 8,2-9,8) et l'hélianthine( zone de virage 3,2-4,4). Quel indicateur faut-il choisir ? Justifier.
    - Calculer la concentration C1 et en déduire C.
    - Sachant que la densité du vinaigre est égale à 1 , déterminer le degré de ce vinaigre et le comparer à l'indication de l'étiquette.

corrigé

Le facteur de dilution est égal à 100 : il faut donc prélever 1 mL de solution mère de vinaigre à l'aide d'une pipette graduée + pipeteur et utiliser une fiole jaugée de 100 mL ( on complétera jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée).

à l'équivalence on a une solution d'éthanoate de sodium ; cette solution contient l'ion éthanoate, une base faible : donc le pH est supérieur à 7.

la zone de virage de l'indicateur coloré doit contenir le pH du point équivalent : donc phénolphtaléine.

0 l'quivalence CaVa = CbVb soit Ca = C1 = 0,01*10,8 /10 = 0,0108 mol/L

en tenant compte du facteur de dilution : C= 100 C1 = 1,08 mol/L

masse molaire acide éthanoïque CH3COOH : 60 g/mol

masse d'acide éthanoïque dans 1 L de vinaigre : 1,08*60 = 64,8 g

ou encore 6,48 g dans 100 mL de vinaigre soit 6,48 °.

du même ordre de grandeur que l'indication portée sur l'étiquette

Identification de composés organiques :

L'ion dichromate appartient au couple Cr2O72- /Cr3+. On dispose de 4 flacons contenant l'un des composés dont les formules semi-séveloppées sont données ci-dessous :

  1. Nommer chaque composé et préciser la fonction qui le caractérise.
  2. Pour vérifier le contenu des flacons on les numérote par les lettres A, B, C et D et on effectue une série de tests qui se révèlent soit positifs soit négatifs.
    dichromate en milieu acide
    D.N.P.H
    liqueur de Fehling
    A
    -
    -
    -
    B
    +
    +
    +
    C
    -
    +
    -
    D
    +
    +
    -
    Préciser le contenu de chaque flacon en justifiant.
 

corrigé
(1) est le 2-méthylpropan-2-ol : alcool tertiaire

ce dernier ne subit pas d'oxydation ménagée par l'ion dichromate et les deux tests suivants seront négatifs : donc A.

(2) est le butan-2-ol, un alcool secondaire.

l'oxydation ménagée de ce dernier par l'ion dichromate conduit à la butanone ( celle ci donne un test positif avec la DNPH, mais négatif avec la liqueur de Fehling)

donc D.

(3) est la butan-2-one

pas d'oxydation ménagée avec l'ion dichromate, test positif avec la DNPH, négatif avec la liqueur de Fehling : donc C.

(4) est le propanal, un aldehyde réducteur

ce dernier est oxydé en acide propanoïque par l'ion dichromate

l'aldehyde donne un test positif avec la DNPH et un test positif avec la liqueur de Fehling : donc B.

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