Annales Bac S : Ion éthanolate

Le sujet

1998 - Bac S - Chimie - Exercice

L'éthanol, de formule C₂H₅OH, réagit avec le sodium suivant l'équation-bilan :

C₂H₅OH+Na ® C₂H₅O^- + Na⁺ + 1/2 H₂(réaction 1)

L'ion éthanolate C₂H₅O^- formé au cours de cette réaction réagit avec l'eau en donnant quantitativement de l'éthanol et des ions hydroxyde ; l'équation-bilan de sa réaction avec l'eau est appelée réaction 2.

Protocole :
- Dans 20mL d'éthanol pur on introduit 1,0g de sodium ; une réaction assez vive, exothermique, se produit, accompagnée d'un dégagement gazeux important.

- Après s'être assuré que tout le sodium a disparu, on refroidit le mélange réactionnel. On le verse dans une fiole jaugée de 200 mL contenant déjà un peu d'eau distillée. On complète jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée. Soit S la solution homogène ainsi obtenue.

- On dose une prise d'essai de 10,0 mL de la solution S par une solution d'acide chlorhydrique de concentration 1,0 x 10^-1 mol.L^-1.

Données :
- masses molaires atomiques :
M(Na) = 23 g.mol^-1 ; M(O) = 16 g.mol^-1 ; M(C) = 12 g.mol^-1 ; M(H) = 1 g.mol^-1- masse volumique de l'éthanol : r = 790 g.L^-1

I. Etudes des réactions 1 et 2.

1. La réaction 1 peut-elle être considérée comme une réaction acido-basique ?
Justifier la réponse.

2. Montrer que l'éthanol est introduit en excès par rapport au sodium.

3. En déduire la quantité (en moles) d'ions éthanolate formée lors de la réaction 1.

4. L'ion éthanolate est une base forte ; donner la définition d'une base forte.

Ecrire l'équation-bilan de la réaction 2 et montrer que cette réaction est une réaction acido-basique.

II. Dosage de la solution S.

1. Le volume de la solution d'acide chlorhydrique versé pour atteindre l'équivalence est 21,4 mL.
Par quelle méthode peut-on repérer cette équivalence ?

2. Faire un schéma annoté du dispositif utilisé pour réaliser le dosage de la solution S.

3. Ecrire l'équation-bilan de la réaction support du dosage.

4. Déduire du volume d'acide chlorhydrique versé à l'équivalence la quantité (en moles) d'ions hydroxyde présents dans les 200 mL de la solution S.

5. Montrer que ce résultat est en accord avec la réponse donnée à la question I.3.

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