Exercices de révision de chimie 1 Cinétique de la réaction entre l ...

Exercices de révision de chimie8 ÉlectrolyseUne unité de fabrication du dihydrogène par électrolyse de l’eau fabrique 450 m 3 à l’heure dece gaz (volume rapporté aux conditions normales de température et de pression). L’électrolyteutilisé est une solution d’hydroxyde de potassium (K + + HO – ). À l’électrode où se produitle dihydrogène, l’équation de la réaction peut s’écrire : 2H 2 O (l)+ 2e – = H 2(g)+ 2HO –(aq) .1. L’électrode où apparaît le dihydrogène est-elle la cathode ou l’anode? Justifier.2. Calculer la quantité de matière de dihydrogène produite par heure.3. Établir l’expression littérale puis calculer la valeur de l’intensité du courant dans l’électrolyseur.4. Au cours de cette électrolyse, le système chimique est-il en équilibre ou hors équilibre?Données : V m = 22,0 mol·L −1 ; 1F = 96500 C.9 Évolution de la réaction de l’ammoniac avec l’eauUne bouteille d’ammoniaque du commerce comporte l’indication 22 ◦ Bé, ce qui correspond àune concentration molaire C 0 = 10,9 mol·L −1 . Cette solution sera nommée S 0 .Dans une solution aqueuse d’ammoniac, l’équilibre entre l’ammoniac NH 3 et les ions ammoniumNH + 4 s’écrit : NH 3(aq) + H 2 O (l) = HO –(aq) + NH+ 4(aq) .Données (valeurs à 25 ◦ C) :- Quotient de la réaction de l’ammoniac avec l’eau à l’équilibre : Q r,eq = 1,6.10˘5 .- Produit ionique de l’eau : K e = 1,0.10˘14 .La « basicité » de la solution S 0 étant trop élevée pour être mesurée directement au pHmètre,on prépare 50,0 mL d’une solution diluée S 1 de concentration C 1 = C 010 .Le pH mesuré de S 1 est 11,62.1. Proposer un mode opératoire pour préparer la solution S 1 .2. Montrer que la concentration en ion hydroxyde dans la solution S 1 est : [HO − ] S1=4,2.10 −3 mol·L −1 .3. Déterminer la valeur du taux d’avancement final τ 1 . Commenter le résultat obtenu.4. Calculer le quotient de réaction Q r,1 à l’état final et montrer que le système est àl’équilibre aux incertitudes de mesure près.10 Synthèse d’un médicament : la benzocaïneLa benzocaïne (4-aminobenzoate d’éthyle) est le principe actif de médicaments pouvant soulagerla douleur. Par exemple, il est présent dans une pommade qui traite les symptômes delésions cutanées (brûlures superficielles, érythèmes solaires).Dans la suite de l’exercice, la benzocaïne sera notée E, sa formule semi-développée est :... . OH . .2 NC...O ĊH2 . CH 3On se propose de préparer la benzocaïne en faisant réagir de l’acide 4-aminobenzoïque, notéensuite HA et un composé liquide à température ambiante, l’éthanol. L’équation de la réactionest : HA+CH 3 −CH 2 OH = H 2 O+E.Prépa Santé G 3 6/ 8 Chimie

Exercices de révision de chimie10.1 À propos de l’estérification1. La benzocaïne est un ester. Recopier sa formule et entourer le groupe caractéristiquejustifiant l’appartenance à cette famille.2. Écrire la formule semi-développée de l’acide HA.3. Citer deux caractéristiques de la réaction d’estérification.10.2 Quelques justifications de certaines opérations du mode opératoire1. À propos de la première étape.(a) Quel est le rôle des ions oxonium apportés par l’acide sulfurique?(b) Pourquoi faut-il chauffer? Et pourquoi à reflux ?(c) L’éthanol est le réactif en excès. Quel est l’intérêt d’un tel excès dans ce type detransformation chimique?2. À propos de la deuxième étape.(a) Pourquoi ajouter la solution de carbonate de sodium?(b) Quelle est l’espèce prédominante du couple HA (aq) /A − (aq)présente dans le bécheraprès ajout de la solution de carbonate de sodium? Justifier la réponse.(c) En déduire dans quelle phase se trouve cette espèce dans l’ampoule à décanter?(d) Faire le schéma annoté de l’ampoule à décanter. Préciser sur le schéma les différentesphases.(e) Quel est le rôle du sulfate de magnésium?3. À propos de la troisième étape.(a) Le solide synthétisé est-il pur? Justifier.Prépa Santé G 3 8/ 8 Chimie