Sujet de bac chimie FR 2006 - Ecole Européenne de Strasbourg

CHIMIE DATE: 9 juin 2006 (matin)
DURÉE DE L'EXAMEN : 3 heures (180 minutes)
MATÉRIEL AUTORISÉ : Calculatrice non graphique et non programmable
REMARQUES : . Choisir deux questions A et deux questions B. . Indiquer les 4 questions choisies en marquant d'une croix les cases
appropriées sur le formulaire fourni. . Utiliser des feuilles d'examen différentes pour chaque question.
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|a) |À la température de 25,0°C, on prépare les six solutions | |
| |aqueuses suivantes, désignées par les lettres A à F: | |
| |A) HCl(aq) | |
| |B) NH3(aq) | |
| |C) un mélange équimolaire de NH3(aq) et de NH4Cl(aq) | |
| |D) NaOH(aq) | |
| |E) un mélange équimolaire de HCOOH(aq) et de HCOONa(aq) | |
| |F) HCOOH(aq). | |
| |La concentration de tous les réactifs dans leurs solutions | |
| |respectives est la même. | |
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| |Sans opérer de calculs, classer ces solutions dans l'ordre | |
| |croissant de leur pH. | |
| |Justifier la réponse fournie à la question i. | |
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| |L'addition d'une faible quantité d'hydroxyde de sodium | |
| |solide, NaOH(s), à la solution E fait passer son pH de 3,5 à| |
| |3,6. |4 points |
| |L'addition de la même quantité de NaOH(s) au même volume | |
| |d'eau pure fait passer le pH de 7,0 à 12,0. | |
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| |Sans opérer de calculs, expliquer cette différence. | |
| |Écrire les équations pondérées (équilibrées) des réactions | |
| |produites par l'addition de NaOH(s) à la solution E et à | |
| |l'eau pure. |2 points |
| | |2 points |
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| |À la température de 25,0°C, on utilise la même solution | |
| |d'acide chlorhydrique, HCl(aq), pour titrer les solutions B | |
| |et D. | |
| |Les courbes de titrage sont fournies ci-après. | |
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| |Écrire l'équation pondérée (équilibrée) de la réaction de | |
| |titrage pour chacune des solutions B et D. |2 points |
| |À l'aide des graphiques fournis ci-après, calculer la | |
| |concentration initiale des six solutions considérées. | |
| |La courbe de titrage de la solution B permet de déterminer |2 points |
| |graphiquement le pH de la solution C. Que vaut le pH de la | |
| |solution C? | |
| |Déterminer graphiquement la valeur du pH au point |1 point |
| |d'équivalence lors du titrage de la solution B. | |
| |Justifier le fait que la valeur du pH au point d'équivalence| |
| |soit différente lors du titrage des solutions B et D. | |
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| |1°) Courbe de titrage de NH3(aq) (solution B) | |
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| |2°) Courbe de titrage de NaOH(aq) (solution D) | |
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|b) |Le pH sanguin est contrôlé par plusieurs facteurs. | |
| |Un facteur particulièrement important est le rapport entre | |
| |la concentration des ions hydrogénocarbonate, HCO3-(aq), et | |
| |celle de l'acide carbonique, [H2O(l) + CO2(aq)], que l'on | |
| |notera plus simplement sous la forme H2CO3(aq). | |
| |Le pKa de l'acide carbonique vaut 6,4. | |
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| |Le pH sanguin normal étant égal à 7,4, calculer la valeur du| |
| |rapport entre les concentrations en HCO3-(aq) et en |3 points |
| |H2CO3(aq) pour produire cette valeur du pH sanguin. | |
| |Pour quelle valeur du pH, le tampon H2CO3(aq) / HCO3-(aq) | |
| |présente-t-il son efficacité maximale? | |
| |Écrire les équations pondérées (équilibrées) des réactions |1 point |
| |impliquées dans le contrôle d'un excès d'acide et d'un excès| |
| |de base dans le sang. | |
| |Au pH sanguin normal (pH = 7,4), le pouvoir tampon est-il |2 points |
| |plus efficace vis-à-vis d'un excès d'acide ou d'un excès de | |
| |base? Justifier. | |
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