techniques de base

(quiz)

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concours aide technique 98 : chimie

 

1

préparation de l'aspirine

  1. Donnez les formules de l'acide 2-hydroxybenzoïque ou acide salicylique, de l'anhydride éthanoïque ou acétique et de l'acide sulfurique.
  2. schéma du montage à reflux
  3. pourquoi utilise t-on l'anhydride acétique ?
  4. Quel est le rôle de l'acide sulfurique ?Quelles sont les précautions à prendre pour manipuler les réactifs ?
    corrigé

acide sulfurique H2SO4 : catalyseur

anhydridre acétique plus réactive que l'acide éthanoïque : la réaction d'esterification est complète par contre le matériel doit être bien sec et il faut travailler sous hotte (gants + lunette)


2

purification du produit

 

 

On filtre sur büchner le contenu du vase à réaction. On obtient des cristaux blancs d'aspirine que l'on veut purifier par recristallisation dans le mélange alcool.

(acide salicylique et aspirine : très soluble dans l'éthanol, soluble dans l'eau chaude, peu soluble dans l'eau froide)

anhydride éthanoïque (soluble dans l'eau et l'éthanol)

  1. Pourquoi doit-on purifier le produit de l'esterification ?
  2. Indiquer le principe de la purification par recristallisation
  3. Justifier le choix du mélange eau alcool
 


corrigé

éliminer les impuretés en particulier les traces de réactifs

On utilise la différence de solubilité de l'acide salicylique et des impuretés dans l'eau froide et l'alcool éthylique :

  • dissoudre le solide blanc, à chaud dans le volume minimal de solvant eau alcool.
  • laisser refroidir, l'aspirine peu soluble à froid précipite alors que les traces de réactifs restent en solution.

La présence de l'alcool facilite la dissolution du solide blanc à chaud dans un petit volume de liquide.


3

différentes formulations de l'aspirine

 

 

l'aspirine effervescente est associée à l'hydrogénocarbonate de sodium

  1. Donner la formule chimique de l'ion hydrogénocarbonate .
  2. Que se passe t'il lorsqu'on verse de l'acide sur l'hydrogénocarbonate de sodium
l'aspirine dite tamponée.
  1. définir solution tampon
  2. propriétés d'une solution tampon

corrigé

ion hydrogénocarbonate : HCO3-. En présence d'acide chlorhydrique, cet ion se comporte comme une base faible : on observe le dégagement de dioxyde de carbone.

solution tampon:

elle contient un couple acide base faible; les quantités de matière d'acide et de base conjuguée sont égales.

Le pH d'une solution tampon, ne change pas par dilution, change peu lors de l'ajout modéré d'acide ou de base fort.


4

préparation d'une solution tampon

 

 

On dispose d'une bouteille d'acide éthanoïque sur l'étiquette de laquelle on lit :masse molaire 60 g mol-1 . % massique d'acide 99,8%. C2H4O2. densité 1,05

  1. On veut préparer 1 L de solution d'acide acétique à 0,1 mol L-1. Quel volume d'acide doit-on prélever ?
  2. Quel matériel doit-on utiliser ?Comment procéder ?
  3. On veut préparer 1 L de solution d'éthanoate de sodium à 0,1 mol L-1. Comment procéder ?
  4. On veut préparer à partir des 2 solutions précédentes 600 mL de solution tampon à pouvoir tampon maximal . Quel volume de chaque solution faut-il utiliser ?
  5. Quel est le pH de la solution tampon (pKa du couple acide éthanoïque / ion éthanoate =4,8)
  6. On veut vérifier le pH de cette solution tampon : liste du matériel nécessaire . Comment procéder ,
    corrigé

 

concentration de l'acide commercial :

masse d'acide dans la bouteille : 0,998*1,05=1,048 kg

Qté de matière d'acide en mole :1048/60= 17,46 mol dans 1 L

matériel : pipette + pipeteur pour prélever la solution mère

fiole jaugée de 1 L + eau distilée

1000*0,1 = V pipette *17,46 --> V pipette = 5,7 mL


masse molaire de l'éthanoate de sodium (solide) = 82 g mol-1.

peser 8,2 g de solide et dissoudre dans 1 L (fiole jaugée + eau distilée)

Mélanger 300 mL de chaque solution, le pH est alors voisin du pKa du couple acide base soit 4,8.


étalonage du phmètre avec 2 solutions tampon de pH connu (pH=7 et pH=4)

réglage de la température

mesure du pH de la solution.


5

antiseptiques

L'eau de javel dont le principe actif est l' hypochlorite de sodium
  1. Donner la formule de l'hypochlorite de sodium
  2. A quel inconvénient grave s'expose t-on en versant de l'acide chlorhydrique dans l'eau de javel ?
  3. Que signifie l'indication 48 degrés chlorométriques portée par le berlingot d'eau de javel ?
eau de Dakin: l'eau de javel est associé au permanganate de potassium
  1. Donner la formule du permanganate de potassium
  2. Quelle est la propriété chimique commune aux 2 antiseptiques cités ?


corrigé

ion hypochlorite ClO-.

en présence d'acide chlorhydrique, dégagement de dichlore, gaz toxique.

Une eau de Javel à 48° chlorométrique :c'est le nombre de litres de dichlore mesurés à 0°C sous la pression atmosphérique normale que donne l'acidification complète d'un litre d'eau de Javel selon : Cl- + ClO- + 2H+ donnent Cl2 + H2O

ion permanganate MnO4-

l'ion permanganate et l'eau de Javel sont des oxydants.


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