Correction Bac France Juin 2002

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I ) Un xylophone d'enfant (5,5 points)

II ) Newton et les satellites de Jupiter (5,5 points)

III ) Synthèse de l'acétate d'eugényle (4 points)

IV ) Quelques surprises dues au dioxyde de carbone dans l'air (5 points)

IV ) Pomme malus communis (spe)(5 points)

 

Correction France Juin 2002 - I ) Un xylophone d'enfant :

 

 

 

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Correction France Juin 2002 - II ) Newton et les satellites de Jupiter :

 

 

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Correction France Juin 2002 - III ) Synthèse de l'acétate d'eugényle :

 

 

 

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Correction France Juin 2002 - IV) Quelques surprises dues au dioxyde de carbone dans l'air :

I ) Préparation et dosages d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ou soude :

 

Données : masses molaires atomiques : M(H) =1 g.mol^-1 ; M(O) =16 g.mol^-1 ; M(Na) =23 g.mol^-1

Constante d'acidité des couples de l'eau : H₃O⁺ / H₂O : Ka = 1 ; H₂O / HO^- : Ka = 10^-14.

 

1) m(NaOH) = n(NaOH).M(NaOH) = c.V.M(NaOH) = 0,01 x 1 x (23 + 16 + 1) = 0,4 g

Il faut 0,4 g de soude pour préparer 1 L de solution à 0,01 mol.L^-1

2) Sachant qu'une pastille de soude pèse 0,1 g, il en faut 4 pour avoir la masse de soude nécessaire.

Préparation de la solution : On place 4 pastilles de soude dans une fiole jaugée de 1 L, on y ajoute de l'eau distillée, on agite pour dissoudre les pastilles et on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. On agite pour homogénéiser la solution.

3) Pour préparer 100 mL de solution, il faudrait 0,04g de soude ce qui est difficile à obtenir en partant de pastille de soude de 0,1g.

4) Pour doser la solution de soude, on utilise une solution d'acide chlorhydrique de concentration voisine de celle de la soude, 0,01 mol.L^-1 ( équation : H₃O⁺ + HO^-  ® 2 H₂O ) .

Les 2 autres solutions ne conviennent pas car le volume à l'équivalence serait trop petit.

 

5) schéma du dosage.

 

6) CO₂ + 2 HO^- = CO₃^2- + H₂O

Une molécule de CO₂ consomme 2 ions HO^-  et un ion CO₃^2- réagit avec un ion H₃O⁺ car il se comporte comme une monobase. Globalement, chaque réaction avec une molécule CO₂ revient à la disparition d'un ion HO^-  , ce qui explique la diminution du volume de solution S versée à l'équivalence.

 

 

 

 

II ) Farces et attrapes : la tache qui disparaît...

1)

2) Le mélange eau – alcool a un pH inférieur à 9,3 puisque la solution est incolore.
3) AH_(aq) + HO^-_(aq)  = A^-_(aq) + H₂O_(l)

4) K = [A^-]_éq / ( [AH]_éq.[HO^-]_éq) = [A^-]_éq .[H₃O⁺]_éq / ([AH]_éq.[HO^-]_éq.[H₃O⁺]_éq) = Ka / Ke

K = 10^-10,3/10^-14 = 10^3,7 » 5000 . On peut donc considérer cette réaction comme quasi-totale.

5) Lorsqu'on ajoute assez de soude, on obtient une solution bleue.

La forme basique de la thymolphtaléine est donc bleue

6) L'autre facteur qui pourrait également intervenir est la carbonatation de la soude, ainsi le pH de la solution diminue et peut repasser en dessous de 9,3 , la solution redevient incolore.

 

 

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Correction France Juin 2002 - IV ) Pomme malus communis (spe):

 

 

 

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