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Bonjour à tous , à toutes
bonnes vacances (si vous en prenez)

voici le sujet de mon exercice

l'hydrogénocarbonate de sodium est plus connu sous le nom de bicarbonate de sodium , sa formule chimique est Na H C03 (s)
le vinaigre est une solution aqueuse d'acide éthanoique ou acide acétique , sa formule chimique est CH3 COO H (aq)

Etude qualitative

dans un tube à essais , introduire une pointe de spatule d'hydrogénocarbonate de sodium et quelques milli litres d'acide acétique
a - noter vos observations

on observe un dégagement de gaz
b- comment peut on caractérisez le gaz formé ? schématisez le protocole de montage

en le recueillant avec un tube à dégagement et son extrémité trempe dans de l'eau de chaux
l'eau de chaux est trouble donc présence de CO2

c- écrire l'équation de la réaction

Na H CO3 (s) + CH3 COO H (aq) ---------------------> Na + + CH3 COO - + H2 O + CO2

il se forme l'ion éthanoate CH3 COO- et l'ion sodium


ETUDE QUALITATIVE DE LA REACTION à l'aide d'une MESURE DE PRESSION
1) expérience :
-chaque groupe dispose d'un ballon et d'un bouchon percé dans lequel on introduit une tige en verre relié au tuyau d'un capteur de pression

mode opératoire

a- chaque groupe introduit dans le ballon un barreau aimanté ,puis, à l'aide d'une burette graduée un volume différent V A d'acide étahnoique de concentration molaire C = 0,50 mol.L-1
b- ce volume est complété à 20 ml avec de l'eau distillée de manière à ce que le volume d'air présent au départ soit identique dans chaque ballon
c- ajouter quelques gouttes de bleu de bromothymol
boucher le ballon et mesurer la pression P i à l'intérieur
d- introduire dans le ballon un morceau de papier filtre contenant 0,21 g d'hydrogénocarbonate de sodium
e- mettez en marche l'agitation magnétique et maintenez-la pendant la durée de la réaction
f- relevez la pression P f à la fin de la transformationn


relevez les grandeurs utiles (pour la suite)

V1 --------> volume exact que peut contenir le ballon

. en fonction du numéro de chaque groupe
V A -----------> volume d'acide introduit dans le ballon

V E ----------------> volume d'eau distillée rajouté
. Conditions de l'expérience T (en °C) =


complétez le tableau récapitulatif
j'ai complété la première ligne
pour le volume total du premier groupe j'ai mis 19,0
puis pour le groupe suivant 18,0
et ainsi de suite ( on a une suite décroissante)

par contre pour la troisième ligne (comme je ne suis pas en salle de TP , je ne peux pas faire un relevé de pression)

2 ) questions :

a - avec les valeurs de votre groupe calculer les quantités de matières initiale ni ( CH3 COOH) et ni (NaHCO3) initialement présente

quantités de matières CH3 COOH

n(CH3 COOH ) = C A * V A = 5,0 * 10^-1 * 1,0 * 10-3 = 5,0 * 10 -4 mol

quantités de matières Na H CO3

n(NaH CO3) = m(NaHCO3 ) / M(NaH CO3) = 0, 21 / 23 + 1 + 12 + (3*16) = 0,21 / 84 = 0,0025 = 2,5 *10 -3 mol

la quantité de matière d'hydrogénocarbonate de sodium va être la meme pour tous les groupes

b- en utilisant l'équation d'état des gaz parfait , montrer que la quantité de matière de CO2 formé s'exprime par la relation n(CO2 ) = ∆ P * V total / R * T

par contre pour cette question , il faudrait calculer la pression initiale et la pression finale pour avoir ∆ P

pouvez-vous m'aider pour la suite ?
j'aimerais bien finir ce TP avec votre aide

Bonsoir,

Tout est correct.

Simplement, attention à tes écritures, tu peux écrire avec des indices et des exposants quand tu écris les équations de chimie ou de mathématiques. Tu peux aussi préciser l'état de chaque constituant : (s) pour solide, (l) pour liquide, (g) pour gazeux, (aq) pour les espèces solvatées dans l'eau, ce qui donne :
$$NaHCO_3(s) + CH_3COOH(aq) \rightarrow Na^+(aq) + CH_3COO^-(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)$$

Exemple pour une équation :
$$n(NaHCO_3) = \frac{m(NaHCO_3)}{M(NaHCO_3)} = \frac{0,21}{23 + 1 + 12 + (3 \times 16)} = \frac{0,21}{84} = 0,0025 = 2,5 \times 10^{-3} mol$$

Ici, une remarque : tu utilises des masses molaires atomiques arrondies à l'unité, ce qui n'est pas très précis… Dans le tableau périodique des éléments, tu as les masses molaires atomiques avec plus de précision. Pour Na, H, C et O, cela ne change pas grand-chose… Mais pour le chlore par exemple, sa masse atomique est 35,45 g/mol ; ce serait très approximatif d'arrondir à 35 ou à 36…

Enfin, pour la question sur ∆P, ce n'est pas compliqué : $\Delta P = P_f - P_i$

Peux-tu écrire l'expression de $P_f$ et de $P_i$ ?

(Sachant que pour l'instant initial, la pression dans le système n'est due qu'à la quantité de matière d'air, que l'on peut écrire $n_{air}$)

Ensuite tu essayes de simplifier l'expression de ∆P, et cela te conduira au résultat.

Bonjour monsieur Darrigan

merci de m'avoir répondu

à l'état initial (donc la réaction n'a pas commencé)
d'après l'énoncé , on demande pour chaque groupe d'introduire un volume d'acide acétique différent
et de compléter à 20m l
puis d'introduire un papier filtre contenant 0,21 g d'hydrogénocarbonate de sodium


si je prends le numéro de groupe A (puisque l'on demande de faire l'expérience par groupe)
donc il y a deux quantités de matières différentes celle que que j'ai calculé pour l'acide éthanoique qui est de 5,0 * 10 -4 mol
et la quantité de matière d'hydrogénocarbonate de sodium 2,5 *10 -3 mol
à la première mesure de pression , on va mesurer la pression de l'air et pas du CO 2 puisque la réaction n'a pas encore commencé
c'est bien cela ??

et cette mesure de pression initiale sera donc la meme pour tous les groupes ???

Bonjour,

Dans la réaction de l'acide éthanoïque sur l'hydrogénocarbobanate de sodium ,

comme la seule espèce gazeuse produite est la CO2 , la pression supplémentaire est celle du CO2

$ n(CO2) = \frac{P(CO2) * V}{R * T(total)} $

$ P(CO2) = pression(initiale) - pression(finale) $

$ n(CO2) = \frac{différence de pression(CO2) * V(total)}{R * T} $


est ce que c'est OK ??

Oui, c'est ça.
On peut le faire comme ça aussi :
$$\Delta P = P_f - P_i$$
avec :
$$P_i = \frac{n_{air} \times R \times T}{V}$$
et
$$P_f = \frac{(n_{CO_2}+n_{air}) \times R \times T}{V}$$
D'où :
$$\Delta P = \frac{(n_{CO_2}+n_{air}) \times R \times T}{V} - \frac{n_{air} \times R \times T}{V} = \frac{n_{CO_2} \times R \times T}{V}$$
Et donc ce qu'il fallait démontrer :
$$n_{CO_2} = \frac{\Delta P \times V}{R \times T}$$

Bonjour monsieur Darrigan

je viens d'avoir votre message
merci beaucoup

d'après les questions
a- chaque groupe introduit dans le ballon un barreau aimanté ,puis, à l'aide d'une burette graduée un volume différent V A d'acide étahnoique de concentration molaire C = 0,50 mol.L-1
b- ce volume est complété à 20 ml avec de l'eau distillée de manière à ce que le volume d'air présent au départ soit identique dans chaque ballon


le volume V = 1,0 ml de la solution aqueuse d'acide de concentration C 1 = 0,50 mol.L-1 a été dilué par 20 ml d'eau distillée
la quantité de matière CH3 COO H n'est plus [0,50] mol.L-1 puisqu'en fait on fait une dilution

c'est bien cela?? ( je ne me trompe pas )

donc soit C2 la nouvelle concentration

C1 * V1 = C 2 * V2

[0,50]* 1,0 * 10-3= [C2]* 2,0 * 10-2

[C2] = [0,50] * 1,0 * 10-3 / 2,0 * 10^-2

[C2] = 5,0 * 10^-4 / 2,0 * 10^-2 = 2,5 * 10-2 mol



ETAT INITIAL

n(CH3 COO H) = 0,025 mol

n(NAHCO3) = 0,0025 mol

n(CO2) = ???


ETAT FINAL

reste t-il de l'acide ??

reste t-il de l'hydrogénocarbonate de sodium ??

n(CO2) = ??


à l'état final l'un des 2 réactifs aura disparu
et si il n'y a plus d'acide --------> ce sera le réactif limitant

TABLEAU D'AVANCEMENT
pendant la transformation
n(CH3COOH) = 0,025 mol - x
n(NaHCO3) = 0,0025 mol - x

à l'état final
on trouve x max = 0,025 mol - 0

n(NAHCO3) = 0,0025 - 0,025 = 0,0225 mol

j'ai écrit [0,50]* 1,0 * 10-3= [C2]* 2,0 * 10-2

j'aurais du écrire

C1 * V1 = C2 * V2

[CH3COOH] 1* V1 (CH3COOH) = [CH3COOH]2 * V2 (CH3COOH)

quand on met les [ ] on ne doit pas mettre de chiffre ,c'est cela ??