Acide fort, acide faible : Centres étrangers, groupement II, juin 1997 (5 points)

1. On mesure le pH d'une solution aqueuse S, d'acide perchlorique Hef0₄ de concentration C_A = 2,50 x 10^-3 mol • L^- : on trouve pH = 2,6.

a)   Montrer que l'acide perchlorique est un acide fort.

b)  Écrire l'équation de la réaction de l'acide perchlorique sur l'eau.

c)  Indiquer le mode opératoire et la verrerie utilisée pour obtenir 100 mL de solution S, d'acide perchlorique de concentration = 1,00 x 10^-4 mol • L^-1, à partir de la solution précédente. Verrerie utilisable :

·    pipettes jaugées de 2 mL, 5 mL, 10 mL.

·    pipettes graduées de 2 mL, 5 mL, 10 mL.

·                                                       fioles jaugées de  50 mL, 100 mL, 250 mL. On dispose également d'eau distillée.

2. Une solution d'acide benzoïque de concentration C_a = 2,5 x 10^-3 mol • L^-1 possède un pH égal à 3,4.

a)   Montrer que l'acide benzoïque C₆H₅ — COOH est un acide faible.

b)  Écrire l'équation de la réaction de l'acide benzoïque avec l'eau.

3. On veut vérifier la valeur de la masse molaire de l'acide benzoïque.

On pèse avec précision 0,200 g d'acide benzoïque que l'on dissout dans environ 100 mL d'eau contenue dans un becher. On ajoute 2 gouttes de phénolphtaléine et on dose la solution obtenue à l'aide d'une solution de soude (solution aqueuse d'hydroxyde de sodium) de concentration C_B = 0,100 mol • L^-1.

Le changement de teinte est observé pour un volume de soude versé V_B = 16,4 mL.

a)   Placer les pKa des couples acide/base concernés sur un axe.

b)  Écrire l'équation-bilan de la réaction de dosage.