exercice chimie solution MPSI

Exercices de Chimie des solutions.
Philippe Ribi`ere
Ann´ee scolaire 2010/2011

http://philippe.ribiere.pagesperso-orange.fr/ 2
Lyc´ee J. Dautet MPSI 2010/2011 Ph. Ribi`ere

Table des mati`eres
1 Syst`eme ferm´e et r´eaction chimique 5
1.1 Questionsdecours...................................... 5
1.2 Vrai-Fauxdecours...................................... 5
1.3 L’aircommeungazparfait. ................................ 6
1.4 Oxydation du dioxyde de soufre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5 Pr´ediction du sens de la r´eaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 L’eau solvant 9
2.1 Questionsdecours...................................... 9
2.2 Vrai-Fauxdecours...................................... 9
3 L’´equilibre acido-basique 11
3.1 Questionsdecours...................................... 11
3.2 Vrai-Fauxdecours...................................... 11
3.3 Composition d’une solution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4 Sens de d´eplacement de la r´eaction de CH3COOH et HCOO−. ............ 12
3.5 Mise en solution d’une base faible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.6 M´elange acide base, m´ethode de la r´eaction pr´epond´erante. . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.7 Loi de dilution d’Ostwald. ?................................ 13
3.8 M´elange d’un acide faible et d’une base forte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.9 Etude d’un diacide. ?.................................... 14
3.10 Dosage d’un acide fort par une base forte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.11 Dosage d’un acide faible par une base forte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.12 Dosage d’un diacide par une base forte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.13 Dosage d’un diacide par une base forte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.14 Dosage d’un polyacide par une base forte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.15 Conductivit´e d’un ´electrolyte fort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.16 Conductivit´e d’un ´electrolyte faible, mesure de pKa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4 Equilibre de complexation 21
4.1 Questionsdecours...................................... 21
4.2 Vrai-Fauxdecours...................................... 21
4.3 Complexes Cobalt Ammoniac, lecture graphique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3

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4.4 Complexedel’argent.................................... 22
4.5 Complexe du cuivre et d´eplacement d’´equilibre. ?.................... 22
4.6 Complexeducuivre. .................................... 23
4.7 Complexe successifs de l’Argent. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.8 Destruction du complexe diammineargent I en milieu acide. ?............. 23
5 Equilibre de pr´ecipitation 25
5.1 Questionsdecours...................................... 25
5.2 Vrai-Fauxdecours...................................... 25
5.3 Solubilit´e du sulfate de plomb PbSO4........................... 25
5.4 Domaine d’existence du pr´ecipit´e d’iodure d’argent AgI. . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.5 Solubilit´e dans diverses solutions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.6 Comp´etition de pr´ecipitation. ?.............................. 26
5.7 Pr´ecipitation contrˆol´ee par le pH. ?? ........................... 27
6 Equilibre d’oxydor´eduction 29
6.1 Questionsdecours...................................... 29
6.2 Vrai-Fauxdecours...................................... 29
6.3 LeFer............................................. 29
6.4 L’accumulateurauplomb. ................................. 30
6.5 Stabilit´e du cuivre I en solution. ?............................. 30
6.6 Pile. ............................................. 30
6.7 Oxydation s´elective. ?................................... 31
6.8 Dosage d’un m´elange de cations en milieu acide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.9 Dosage des ions ferreux F e2+ par les ions cerriques Ce4+................. 32
Lyc´ee J. Dautet MPSI 2010/2011 Ph. Ribi`ere

Chapitre 1
Syst`eme ferm´e et r´eaction chimique
1.1 Questions de cours.
1. D´efinir ce qu’est un param`etre extensif et un param`etre intensif.(Illustrer par des exemples).
2. D´efinir ce qu’est un m´elange id´eal de gaz parfaits, la pression partielle et ´enoncer la loi de Dalton.
3. D´efinir sur un exemple l’avancement de la r´eaction.
4. D´efinir l’activit´e chimique d’un constituant selon l’´etat de la mati`ere.
5. D´efinir la constante d’´equilibre en fonction des activit´es sur un exemple.
6. D´efinir le quotien r´eactionnel et son utilisation pour pr´edire le sens d’´evolution spontan´ee de la
r´eaction chimique.
7. Expliquer comment calculer rapidement les constantes d’´equilibre lors de combinaison de r´eaction
chimique.
1.2 Vrai-Faux de cours.
1. Dans un m´elange id´eal de gaz parfait, tout se passe comme si chaque gaz parfait occupait tout
l’espace sans que les autres gaz parfaits soient pr´esent dans le r´ecipient.
2. La loi de Dalton affirme que la pression partielle de iest ´egale au produit de la fraction massique
de idans le m´elange par la pression totale.
3. L’avancement ξde la r´eaction s’exprime en mole par litre. mol.L−1
4. L’activit´e d’un solide est nulle.
5. L’activit´e d’un compos´e en solution est ai=Ci
C0avec C0= 1mol.m−3
6. La r´eaction H2+I2= 2HI a lieu en phase gazeuse. Sa constante d’´equilibre s’´ecrit K˚ =
pHI eq
pH2eq .pI2eq
7. La constante d’´equilibre d´epend des concentrations `a l’´equilibres et de la temp´erature.
8. La composition de l’´etat d’´equilibre d´epend de la composition initiale.
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