Solution acides, basiques ou neutre
Exercice 1
Mots croises
Horizontal
3. Action qui consiste à déterminer la quantité de matière ou la concentration d'une espèce chimique précise
8. Dosage utilisant les indicateurs colorés
9. Solution qui donne une coloration verte avec $BBT$
10. Espèce chimique donne une coloration bleue avec $BBT$
11. Composé chimique donne une coloration jaune avec $BBT$
12. Espèce dont connait la concentration et qui sert à déterminer une concentration lors d'un dosage
13. Espèce dont on veut déterminer la concentration lors d'un dosage
15. Substance organique dont la couleur change suivant que le milieu où elle se trouve placée est plus ou moins acide ou basique
16. Petit tube gradué qui permet de faire des prélèvements de liquide
Vertical
1. Instrument qui sert à mélanger les solutions aqueuses.
2. Petit récipient servant, notamment, aux dosages volumétriques, en chimie
4. Appareil de laboratoire ayant pour but d'assurer l'homogénéisation d'un milieu
5. Autre nom utilisé pour le dosage
6. Mélange homogène constitué de soluté$(s)$ et de solvant
7. Phase du dosage où les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques
14. Instrument de laboratoire permettant d'ajouter au goutte-à-goutte un réactif
Exercice 2
A. Questions de cours
1. Reproduire et compléter les phrases suivantes.
a. Un acide est un composé qui $\ldots\ldots\ldots$ dans $\ldots\ldots\ldots$ avec formation d'ions $\ldots\ldots$
b. Toutes les solutions aqueuses acides renferment $\ldots\ldots\ldots$
c. Les ions $H_{3}O^{-}$ font $\ldots\ldots$ le $B.B.T$ du $\ldots\ldots\ldots$ au $\ldots\ldots$
d. Les ions $H_{3}O^{+}\ldots\ldots$ avec le carbonate de calcium $CaCO_{3}$ avec dégagement de $\ldots\ldots\ldots$
2. Répondre par vrai ou faux.
a. Le chlorure d'hydrogène a une structure ionique.
b. La dissolution du chlorure d'hydrogène dans l'eau est exothermique.
c. La solution de chlorure d'hydrogène fait virer le $B.B.T$ du vert au bleu.
d. L'ionisation d'un acide dans l'eau se fait avec formation de $H_{3}O^{+}$
B. Questions à choix multiples
Choisir la (ou les) bonne$(s)$ réponse$(s)$
Une solution aqueuse qui renferme des ions $H_{3}O^{+}$ et des ions
a. est une solution acide
b. fait virer le $B.B.T$ du vert au jaune
c. réagit avec le carbonate de calcium
d. donne un précipité blanc avec la soude.
Exercice 3
Répondre par vrai ou faux
1. Le $pH$ s'exprime par un nombre sans unité.
2. A $25^{\circ}C$ le $pH$ d'une solution aqueuse est compris entre $0$ et $14.$
3. La détermination du $pH$ par le papier $pH$ est plus précise que celle obtenue par le $pH-$mètre.
4. Une solution acide a un $pH$ supérieur à $7$
5. Le $pH$ d'une solution neutre est égal à $7.$
6. Une solution aqueuse d'acide chlorhydrique a un $pH$ égal à $8$ à $25^{\circ}C$
7. A la même température, le $p H$ d'une solution acide est supérieur à celui d'une solution basique.
8. Le $pH$ d'une solution acide diminue lorsqu'on lui ajoute de l'eau.
9. La dilution d'une solution neutre modifie son $pH$
10. Le $pH$ d'une solution basique diminue quand on la dilue
Exercice 4
Choisir la bonne réponse.
1. A $25^{\circ}C$ une solution aqueuse d'acide chlorhydrique a un $pH$ :
a. supérieur à $7$
b. inférieur à $7$
c. égal à $7$
2. Le $pH$ d'une boisson gazeuse est égal à $2.4$
Cette boisson est une solution :
a. acide
b. neutre
c. basique.
3. Le $pH$ du lait de vache est compris entre $6.6$ et $6.8.$
Ce lait est :
a. acide
b. neutre
c. basique.
4. La dilution d'une solution aqueuse fait augmenter son $pH.$
Cette solution est une solution :
a. acide
b. neutre
c. basique.
5. Une solution de chlorure de sodium est neutre.
Lorsqu'on la dilue son $pH$ :
a. augmente
b. diminue
c. reste constant.
Exercice 5
Recopier et compléter les phrases suivantes
1. Les solutions aqueuses acides et basiques conduisent le courant électrique, alors elles renferment des $\ldots\ldots\ldots$ ; on dit qu'elles ont un caractère $\ldots\ldots\ldots$
2. Une solution d'acide chlorhydrique réagit avec le fer métallique pour donner du $\ldots\ldots\ldots$ et une solution contenant des $\ldots\ldots\ldots$
3. Une solution d'acide $\ldots\ldots\ldots$ réagit avec le zinc métallique pour donner du $\ldots\ldots\ldots$ et du chlorure de zinc.
4. Une solution concentrée de soude réagit avec le zinc pour donner du $\ldots\ldots\ldots$ et le$\ldots\ldots\ldots$
5. Lors de la réaction entre une solution acide et le calcaire un gaz se dégage : c'est le $\ldots\ldots\ldots$
Ce gaz est caractérisé par $\ldots\ldots\ldots$
5. Le $pH$ d'une solution nous renseigne sur son caractère $\ldots\ldots\ldots$, $\ldots\ldots\ldots$ ou $\ldots\ldots\ldots$
6. On mesure le $pH$ d'une solution à l'aide du $\ldots\ldots\ldots$ ou du $\ldots\ldots\ldots$
7. A $25^{\circ}C $ le $pH$ d'une solution aqueuse est compris entre $\ldots\ldots\ldots$ et $\ldots\ldots\ldots$ Une solution $\ldots\ldots$ a un $pH$ inférieur à $7.$ Une solution $\ldots\ldots$ a un $pH$ supérieur à $7.$
Une solution $\ldots\ldots\ldots$ a un $pH$ égal à $7.$
8. Suite à une dilution, le $pH$ d'une solution acide $\ldots\ldots\ldots$, celui d'une solution basique $\ldots\ldots\ldots$ et celui d'une solution neutre $\ldots\ldots\ldots$
9. Le papier $pH$ change de $\ldots\ldots\ldots$ selon le $pH.$
Exercice 6
Les $pH$ des solutions sont mesurés à $25^{\circ}C$
Reproduire et compléter le tableau suivant.
$\begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{Solution }&pH&\text{Caractère de la solution }\\ &&\text{ (acide,basique ou neutre)}\\
\hline \text{Eau de javel }&11.1&\\ \hline \text{Limonade }&4&\\ \hline \text{Vinaigre }&3&\\ \hline \text{Déboucheurs de tuyaux }&12\text{ à }13&\\ \hline \text{Eau de pluie }&6&\\ \hline \text{Sérum physiologique }&7&\\ \hline \text{Lait de magnésie (antiacide)}&10.5&\\ \hline \text{Eau distillée }&7&\\\hline \text{Eaux de lavage (savons et détergents)}&9\text{ à }11&\\ \hline \end{array}$
Exercice 7
On donne les solutions suivantes et leurs caractères
$\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Solution }&\text{Caractère de la solution }\\ \hline \text{Jus de citron }&\text{acide }\\ \hline \text{Jus de tomate }&\text{acide }\\ \hline \text{Détergent }&\text{basique}\\ \hline \text{Chaux}&\text{basique}\\ \hline \text{Chlorure de sodium }&\text{neutre }\\ \hline \end{array}$
Le $pH$ de chaque solution, à $25^{\circ}C$, est-il inférieur, supérieur ou égal à $7$ ?
Exercice 8
On a mesuré, à $25^{\circ}C$, le $pH$ de quatre solutions avec un $pH-$mètre
solution $n^{\circ}1 pH=6.7$ ;
solution $n^{\circ}2$
$pH=11.2$ ;
solution $n^{\circ}3 pH=7$
solution $n^{\circ}4 pH=3.1$
1. Donner le caractère acide, basique ou neutre de chaque solution.
2. Placer ces solutions sur une échelle de $pH$ graduée de $0$ à $14$
Exercice 9
1. On donne dans le tableau ci-dessous le $pH$, à $25^{\circ}C$, de quelques boissons.
$\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline \text{Produit }&\text{Jus de citron }&\text{Boisson gazeuse }&\text{Limonnade }&\text{Eau minérale }\\ \hline pH&10&2&9.5&9\\ \hline \end{array}$
Parmi ces boissons, quelles sont celles qu'il faut éviter de renverser sur le marbre d'une table à manger ?
2. Le carrelage d'une salle de bain est en marbre.
On donne ci-dessous le $pH$, à $25^{\circ}C$, de quelques produits de nettoyage en solutions aqueuses.
$\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline \text{Produit }&\text{Eau de javel }&\text{Détartrant }&\text{Lessive }&\text{Eau savonneuse }\\ pH&10&2&9.5&9\\ \hline \end{array}$
Lequel de ces produits est déconseillé pour le nettoyage du carrelage précédent ? Justifier la réponse.
Exercice 10
Recopier et compléter les phrases suivantes
1. Les solutions aqueuses acides et basiques conduisent le courant électrique, alors elles renferment des $\ldots\ldots\ldots$ ; on dit qu'elles ont un caractère $\ldots\ldots\ldots$
2. Une solution d'acide chlorhydrique réagit avec le fer métallique pour donner du $\ldots\ldots\ldots$ et une solution contenant des $\ldots\ldots\ldots$
3. Une solution d'acide $\ldots\ldots$ réagit avec le zinc métallique pour donner du $\ldots\ldots\ldots$ et du chlorure de zinc.
4. Une solution concentrée de soude réagit avec le zinc pour donner du $\ldots\ldots\ldots$ et le $\ldots\ldots\ldots$
5. Lors de la réaction entre une solution acide et le calcaire un gaz se dégage : c'est le $\ldots\ldots$ Ce gaz est caractérisé par $\ldots\ldots\ldots$
Exercice 11
1. On souhaite préparer un volume $V=100.0\,mL$ de solution S d'acide citrique $\left(C_{6}H_{8}O_{7}\;,H_{2}O\right)$ de concentration $C=2.0\cdot 10^{-1}mol\cdot L^{-1}$
Quelle est la masse molaire de l'acide citrique
Quelle est la masse d'acide qu'il faut prélever
2. On verse dans une fiole jaugée de $100\,mL$ complétée avec de l'eau distillée un volume $V$ de la solution précédente, la solution obtenue a pour concentration $5.1\cdot 10^{-3}\,mol\cdot L^{-1}$
Quel volume a-t-on transvasé ?
Calculer la concentration massique de la solution obtenue
3. L'acide citrique est contenu dans la limonade avec une concentration de $1.9\cdot 10^{-2}mol\cdot L^{-1}$
A quelle masse d'acide citrique cela correspond-il pour une bouteille de $1.5\,L$
Exercice 12
1. Calculer les masses molaires moléculaires des corps purs suivants, préciser leur nom et leur état :
$\left(NO_{2}\right)$ ;
$\left(CuSO_{4}\;,8\,H_{2}O\right)$
2. Calculer la quantité de matière contenue dans $10\,g$ de chaque composé.
3. On dissout $10\,g$ du $2_{ème}$ composé dans de l'eau distillée afin d'obtenir $500\,mL$ de solution.
3.1. Quelle verrerie doit-on utiliser ?
3.2. Quelle est la concentration massique de la solution obtenue ?
3.3. Quelle est la concentration molaire de la solution obtenue ?
Données : masses molaires en
$g/mol M(Cu)63.5$ ;
$M(N)=14.0$ ;
$M(O)=16 M(H)=1$ ;
$M(S)=32$
Exercice 13
On dissout $10\,L$ de chlorure d'hydrogène dans l'eau pour obtenir $100\,cm^{3}$ d'une solution $\left(S_{1}\right)$ d'acide chlorhydrique.
1. 1. Écrire l'équation de l'ionisation de $HCl$ dans l'eau.
1.2. Calculer la molarité de la solution $\left(S_{1}\right)$
2. A $10\,cm^{3}$ de $\left(S_{1}\right)$ on ajoute $90\,cm^{3}$ d'eau pour obtenir une solution $\left(S_{2}\right)$
2.1. Calculer la concentration molaire de la solution $\left(S_{2}\right)$
2.2. Déterminer la molarité en ions $H_{3}O^{+}$ dans $\left(S_{2}\right)$
Le volume molaire gazeux dans les conditions de l'expérience est :
$V_{M}=25\,L\cdot mol^{-1}$
Exercice 14
On dispose de deux solutions aqueuses diluées $\left(S_{1}\right)$ et $\left(S_{2}\right)$ d'hydroxyde de potassium de concentration $C_{1}$ égale à $1\,mol\cdot L^{-1}$ et de concentration $C_{2}$ égale à $0.2\,mol\cdot L^{-1}.$
On mélange $200\,cm^{3}$ de $\left(S_{1}\right)$ avec $100\,cm^{3}$ de $\left(S_{1}\right)$ pour obtenir une solution $(S.)$
1. 1. Déterminer les quantités de $OH^{+}$ et de $K^{+}$ présents dans chacune des solutions $\left(S_{1}\right)$ et $\left(S_{2}\right)$
1.2. Calculer les molarités de $OH^{-}$ et de $K^{+}$ dans la solution $(S).$
2. Quelle masse de soluté $KOH$ obtient-on si on évapore toute la solution $(S)$ ?
On donne les masses molaires atomiques :
$MH=1\,g\cdot mol^{-1}$
$MO=16\,g\cdot mol^{-1}$
$MK=39\,g\cdot mol^{-1}$
Exercice 15
L'éosine est utilisée pour une propriété colorante, asséchante et antiseptique. Sa formule est $C_{20}H_{6}O_{5}Br_{4}Na_{2}$
1. Calculer la masse molaire moléculaire de l'éosine.
2. On prépare une solution mère en introduisant une masse $m50.0\,g$ d'éosine dans une fiole jaugée de $250\,mL$ contenant de l'eau distillée.
Calculer la quantité de matière en éosine que représente cette masse.
3. Après avoir dissout l'éosine dans l'eau de la fiole, on ajuste le niveau du liquide au trait de jauge.
Calculer la concentration $C_{0}$ de la préparation.
4. Avec une pipette jaugée, on prélève $20.0\,mL$ de la solution mère pour l'introduire dans une fiole jaugée de $200\,mL.$ Après ajustage au trait de jauge, avec de l'eau distillée, on obtient la solution $S_{1}$
Calculer la concentration en éosine $C_{1}$ de la solution $S_{1}$
5. Calculer la concentration massique en $\left(g\cdot L^{-1}\right)$ en éosine de la solution $S_{1}$
Données :
$M(C)=12\,g\cdot mol^{-1}$ ;
$M(O)=16\,g\cdot mol^{-1}$ ;
$M(N)=14\,g\cdot mol^{-1}$ ;
$M(H)=1\,g\cdot mol^{-1}$ ;
$M(Na)=23\,g\cdot mol^{-1}$ et
$M(Br)=80\,g\cdot mol^{-1}$
Exercice 16
Pour limiter l'apparition de crampes après un effort sportif intense, il est possible de boire une solution de bicarbonate de sodium fabriquée par dissolution de $10\,g$ de bicarbonate de sodium $NaHCO_{3}$ dans l'eau afin d'obtenir un litre de solution.
1. Calculer la masse molaire du bicarbonate de sodium.
2. Calculer la concentration en masse puis la concentration en quantité de matière de la solution obtenue.
3. Retrouver la concentration en quantité de matière `a partir des données de l'énoncé et de la masse molaire du bicarbonate de sodium, en combinant deux formules.
Exercice 17
Dans le cas d'une déshydratation, il peut être administré par perfusion une solution de glucose $C_{6}H_{12}O_{6}$ de concentration en quantité de matière $C=278\,m mol\cdot L^{-1}$
1. Calculer la masse molaire du glucose.
2. Calculer la masse de glucose contenue dans une perfusion de $500\,mL$ en combinant deux formules.
Exercice 18
On prépare un volume $V=800\,mL$ d'une solution détartrante d'acide chlorhydrique par dissolution de chlorure d'hydrogène $(HCl)$ dans l'eau.
La concentration massique en soluté de la solution préparée est $Cm=230\,g\cdot L^{-1}$
On veut connaître la masse m de soluté à dissoudre.
1. Nommer le soluté.
2. Exprimer $m$ en fonction de $Cm$ et du volume $V$ de la solution.
Préciser les unités de chaque grandeur.
3. Calculer la masse de soluté à dissoudre pour préparer cette solution
Exercice 18
Pour déboucher les canalisations.
Afin de déboucher la canalisation d'un évier, on souhaite fabriquer une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium $(NaOH)$ de concentration massique $Cm=246\cdot L^{-1}.$
Pour cela, on dispose d'une masse $m=61.5\,g$ d'hydroxyde de sodium.
On veut connaître le volume $V$ de la solution que l'on peut préparer.
1. Exprimer $V$ en fonction de $Cm$ et $m$
2. Calculer le volume de la solution préparée.
Exercice 19
Dilution d'une solution d'acide chlorhydrique.
On dispose d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire en soluté $C_{0}+2\,mol\cdot L^{-1}$
On souhaite préparer, à partir de cette solution, un volume $V_{f}=500\,mL$ d'une solution fille de concentration $C_{f}=0.2\,mol\cdot L^{-1}$
1. Calculer le rapport $C_{0}/Cf$
2. En déduire combien de fois la solution mère doit être diluée.
3. Calculer le volume $V_{0}$ de solution mère à prélever pour préparer cette solution.
Exercice 20
Protocole de dilution.
On prélève un volume $V_{0}=20\,mL$ d'une solution mère de bicarbonate de sodium de concentration massique $C_{m0}=75\,g\cdot L^{-1}$ pour préparer une solution fille de concentration massique $C_{mf}=15\,g\cdot L^{-1}$
1. Indiquer combien de fois la solution mère est diluée.
2. Calculer le volume de la solution fille préparée.
3. Rédiger le protocole expérimental à suivre pour réaliser cette dilution
Exercice 21
On peut effectuer des injections de solution aqueuse de fructose, (ou lévulose), de formule $C_{6}H_{12}O_{6}$ pour prévenir la déshydratation.
De telles solutions sont obtenues en dissolvant une masse $m=15.0\,g$ de fructose pour $300\,mL$ de solution finale.
1. Quelle est la concentration massique en fructose de cette solution ?
2. Quel volume de cette solution contiendrait $4.0\,g$ de fructose ?
3. Quelle est la quantité de matière de fructose mise en solution $\text{(dans les }300\,mL)$ ?
4. Déduire la concentration molaire en fructose d'une solution de réhydratation.
5. Quelle quantité de fructose contient un échantillon de $45\,mL$ de cette solution ?
6. A $50\,mL$ d'une de ces solutions, on ajoute $150\,mL$ d'eau :
Quelle verrerie sera utilisée pour faire les prélèvements ?
7. Quelle est alors la valeur de la
concentration de cette dernière solution diluée ?
Exercice 22
L'Amoxicilline est un antibiotique indiqué dans le traitement des infections bactériennes à germes sensibles.
La formule brute de la molécule Amoxicilline est : $C_{16}H_{19}N_{3}O_{5}S$
1. Un préparateur en pharmacie veut préparer une solution $S_{1}$ d'Amoxicilline de volume $V_{1}=100.0\,mL$ et de concentration molaire
$C_{1}=2.50\cdot 10^{-2}mol\cdot L^{-1}$
Il dispose dans son laboratoire d'Amoxicilline en poudre.
1.1. Calculer la masse de L’Amoxicilline utilisée pour préparer $S_{1}$
1.2. Déterminer la quantité de matière de L’Amoxicilline utilisée.
2. Le préparateur désire préparer une solution diluée $S_{2}$ de concentration $C_{2}$ à partir de $S_{1}.$
Il prélève un volume $V_{0}$ de $S_{1}$
qu'il dilue $12.5$ fois afin de préparer un volume $V_{2}$ de $S_{2}$
2.1. Calculer la valeur de $C_{2}$
2.2. Donner la liste de la verrerie utilisée par le préparateur sachant qu'il ne dispose que du matériel :
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{Béchers }&\text{Pipettes jaugées }&\text{Fioles jaugées }&\text{Autres }\\ \hline 50\,mL\ ;\ 75\,mL\ ;\ 100\,mL&10\,mL\ ;\ 20\,mL&50\,mL\ ;\ 100\,mL\ ;\ 250\,mL&\text{pipeteur\ ;\ pissette }\\ \hline \end{array}$
Le choix de la verrerie doit être justifié par un calcul détaillé.
2.3. quel est le volume d'eau distillée utilisé lors de cette dilution.