DM des solutions incolorent qui se colorent

[Sophie 1ereS]

Bonjour j'ai un DM pour la rentrée est je suis un peu bloquée dans la dernière question, et est-ce que vous pouvez corriger les autres réponses.

merci d'avance.

"Odin et Aliénor, élèves de lycée, étudient les différents acides présents dans la nature. L'acide Méthanoïque ( ou acide formique) et l'acide éthanoïque (ou acide acétique) retiennent plus particulierement leur attention.
L'acide méthanoïque est le plus simple des acides organiques. La formule brute de sa molécule est CH2O2. Dans la nature, on le trouve dans le dard et les piqûres de plusieurs insectes, comme les abeilles, mais aussi sur les poils urticants qui composent les feuilles de certaines plantes, comme les orties. Son nom usuel (acide formique) vient du mot latin formica qui signifie fourmis, car sa première isolation a été réalisée par distillation de corps de fourmis.
L'acide éthanoïque ou acide acétique est lui présent dans le vinaigre. Il fait partie de la même famille que l'acide méthanoïque car la molécule d'acide éthanoique possède le même groupe caractéristique que celle de l'acide méthanoïque. En observant les formules brutes, Odin constate simplement que la molécule d'acide éthanoïque possède un atome de carbone (ainsi que des atomoes d'hydrogène) de plus que l'acide méthanoïque."

1. Formules des acides
1.1 Représenter la formule déloppée de la molécule d'acide méthanoïque sachant que les deux atomes d'oxygène ne sont pas liés entre eux.

J'ai représenter la formule sur la pièce jointe.

1.2 Entourer le gropue caractéristique de la molécule d'acide méthanoïque.

(voir pièce jointe)

1.3 Représenter la formule semi-déceloppée de la molécule d'acide éthanoïque (ou acide acétique) et entourer le gropue caractéristique de cette molécule.

(voir pièce jointe)

2.Préparation d'une solution d'acide éthanoïque

"Pour tester les proprietes acides d'une solution acide, Odin et Aliénor désirent préparer, de deux manieres differents un même volume V0=500mL de la meme solution: une solution aqueuse S1 d'acide ethanoique de concentration molaire C1=0.0012 mol.L-1
Ils disposent de tout le materiel usuel d'un laboratoire de chimie de lycée, notamment d'une balance au centigramme et de toute la verrerie jaugée necessaire, d'acide éthanoique pur et d'une solution S, deja preparée mais plus concentrée, d'acide éthanoique de concentration molaire C=0.030mol.L-1"

2.1 Préparation de S1 réalisée par Aliénor: dilution de S

a. Déterminer le volume Vs de solution S qu'Aliénor doit prélever pour preparer S1.

V= (0.0012*0,500)/0.030=0.02 soit 20mL


b. Faire l'inventaire du matériel utilisé par Aliénor pour réaliser la préparation de S1.
-Blouse
- Lunettes
- Gants
- Bécher
-pipette jaugéee de 20,0 mL
-propipette
-fiole jaugée avec bouchon de 500,0 mL
-pissette de d'eau distillée
-compte-goutte
c. Calculer le facteur de dilution. Interpréter.

f= C0/C1=V1/V0= 0.030/0.0012=500/20= 25

2.2 Préparation de S1 réalisée par Odin: dissolution d'acide éthanoïque pur.
a. Montrer que la masse m1 d'acide éthanoïque (formule courament utilisée CH3COOH) pur que Odin doit peser puis dissoudre est de 36 mg.

m=C1*V0*M=0.0012*0.500*60*10^3=36 mg

b. Décrire le protocole que doit suibre Odin pour préparer S1.


c. Pourquoi est-il préferable d'utiliser la méthode suivi par Aliénor pour préparer S1 plutôt que celle d'Odin?

Car, c'est plus précis de prélever la solution, que pesser un solide

d. En fait, l'acide éthanoîque pur est un liquide de masse volumique pa= 1.05 g.mL-1. Quel volume Va d'acide éthanoîque Odin aurait-il pu prélever pour préparer sa solution au lieu d'effectuer une pesée ?

V=(C1*V0*M)/Pa= (0.0012*0.500*60)/1.05~0.034mL

3. Degré du vinaigre.

"Le vinaigre est une solution aqueuse d'acide éthanoique. Le degré d'acidité du vinaigre indique la masse, exprimée en gramme, d'acide éthanoique pur contenu dans 100g de vinaigre. Si le vinaigre est, par exemple, à 6 degrés (6° ou 6%), 100g de ce vinaigre contient 6g d'acide éthanoique."

L'étiquette du vinaigre du commerce indique 9 degrés. La masse volumique du vinaigre est de 1,0g.ml-1.

3.1 Déterminer la valeur de la concentration molaire en acide éthanoïque de ce vinaigre à 9 degrés.

C=n/V

n=m/M=9/60=0.15mol V=m/Pv=100/1.0 =0.1L d'ou C= 0.15/0.1=1.5mol.L-1

4. Des couleurs différentes

4.1 Dans un tube à essai, Odin verse 1mL de vinaigre. Dans un autre tube à essai, Aliénor verse 1mL de la solution S1 qu'elle a préparée. Tous les deux ajoute quelques gouttes de bleu de bromophénol (BBP). Le mélange dans le tube d'Odin devient jaune alors que celui d'Aliénor devien violet. Quel facteur peut expliquer cette diff´rente de teintes?

le BBP est un indicateur coloré de pH qui devient jaune en milieu acide , bleu en milieu basique et vert en milieu neutre. Le mélange d'Odin devient jaune car le vinaigre à une concetration molaire de 1.5 et donc un pH inferieur à 7, d'ou c'est une solution acide. D'autre part la concentration molaire de la solution S1 est de 0.0012 donc cette concentraction est plus basique donc elle va être coloré en violet par le BBP.

4.2 Quel autres facteurs que celui donné à la question précedente dont peut dépenddre la coleur d'une espece colorante.
Dans cette liste chercher les facteurs: Espèces photochromes ( constituant des verres de lunettes photochromiques), espèces thermochromes (constituant des peintures thermochromiques), especes sensible à l'humidité, Lorsqu'on colore du coton, du nylon et de la laine avec de la cocheenille, on obtient différentes teintes (du rose pâle à l'orange en passanr par le rouge foncée.)

je ne sais pas comment répondre à cette question.

[SoS(1)]

Bonjour,
Vos réponses sont exactes. Il manque celle de la question 2 2 b, mais je pense qu'elle ne doit pas vous poser de difficultés particulières.
Concernant la dernière question, il semble que vous confondiez BBT, dont la zone de virage est celle que vous donnez , avec le BBP ( bleu de bromophenol) . Redardez la zone de virage du BBP et essayer corriger votre réponse.

[SoS(1)]

excusez moi, le message est parti trop tôt. Je terminais donc en vous disant "essayez de corriger votre réponse", que je vais attendre maintenant.

[Sophie 1ereS]

Pour la question 2.2b il n'y a pas de probleme :D, donc pour la derniere question :

Le BBP est un indicateur coloré de pH. Il est jaune pâle pour un un pH<3, et bleu pour un pH>4,6. Il peut parfois être utilisé comme teinture bleue en milieu neutre.
Sa zone de virage: 3<pH<4.6 est donc verte. Donc je ne comprend pas votre observation, car le vinaigre il à une concentration de 1.5mol.L-1, est la solution S1 0.0012mol.L-1 alors la solution S1 est plus basique, elle va être coloré en bleu, et le vinaigre en jaune, à cause de la différence d'acidité qui est dûe aux concentrations.

[Sophie 1ereS]

une autre question pour la question 2.2c ma réponse n'est pas un peu incomplete ?

[SoS(1)]

Comme vous le soulignez, la zone de virage du BBP se trouve à des pH largement < 7. Le fait de voir la solution S1 bleue lors d'ajout de BBP ne signifie donc pas que le milieu est basique, mais uniquement que son pH est ...

Concernant les couleurs du BBP, j'ai dans mes tables jaune-bleu violacé.

Pour la toute dernière question, on peut se poser la question de savoir si le vinaigre dont il est question est du vinaigre blanc.

[Sophie 1ereS]

Merci, mais encore j'ai des doutes :(

le pH de la solution est aussi acide mais on peu dire que moins acide que celui du vinaigre.

et pour la toute derniere quesqtion les autres facteurs qui peuvent influencer son la température donc les especes photochromes, et aussi le solvant donc les especes solvatochromes, mais je ne c'est pas comment justifier, je peut justifier en donnant des exemples dans le cas des especes photochromes une solution ocre jaune par chauffage devient rouge, et pour les especes solvatochromes le diiode en solution aqueuse est jaune orangé en solution dans le cyclohexane il est violet.

[SoS(1)]

Vous avez une erreur d'unité à la réponse 22d

[Sophie 1ereS]

pour la 2.2d c'est 0.034L donc 34ml c'est juste ?

[SoS(1)]

Vous êtes plus rapide que moi car je n'ai que mon smartphone pour vous répondre. L'unité est bonne. Concernant votre réflexion sur la couleur de la solution, votre analyse sur le pH est bonne. Pour ce qui est de la dernière question, ce que vous avancez est possible. Il peut y avoir un mélange de couleur : couleur du vinaigre et couleur du BBP en milieu de pH donné.

[Sophie 1ereS]

pour la question 2.2d. je croit que je me suis trompé au clacul, il y a un problème d'unité

j'ai fiat ce nouveu calcul: Va= (0.0012*10^-3*500*60)/1.05= 0.34 mL c'est juste ?!

donc ma réponse a la question 4.1 est juste ?

Pour ce qui est de la dernière question, ce que vous avancez est possible. Il peut y avoir un mélange de couleur : couleur du vinaigre et couleur du BBP en milieu de pH donné.

je ne comprend pas ce que vous voulez m'expliquer :S

j'ai une autre question :$

ma réponse à la question 2.2c est-elle correcte ?
"c. Pourquoi est-il préferable d'utiliser la méthode suivi par Aliénor pour préparer S1 plutôt que celle d'Odin?

Car, c'est plus précis de prélever la solution, que pesser un solide

je croit que ce n'est pas très bien justifier

merci d'avance

[SoS(1)]

Excusez moi. La réponse à la question 22d était bonne : 0.034 mL

lorsque deux espèces chimiques absorbant dans le domaine visible se trouvent dans une solution, la couleur de la solution résulte de la synthèse additive des couleurs complémentaires de celles absorbées par les espèces chimique. Le BBP absorbe, et si le vinaigre est coloré à la base, alors il absorbe et au final, la couleur de la solution résultera de la synthèse additive...

[SoS(1)]

Pour la réponse 22c il s'agit bien d'une question de précision que vous pouvez argumenter en comparant le matériel dont vous disposez, aux masse et volume de la matière à prélever pour préparer les solutions.
Qu'en dites vous ?

[Sophie 1ereS]

ok, mais je n'est pas d'information sur la couleur du vinaigre j'en déduit que c'est du vinaigre blanc, donc quelle serait la réponse a la derniere question ? :S

pour la question 2.2 c pour avoir la masse exacte on a besoin d'une balnce de précision à 0.01g près et pour la dilution on a besoin d'une pipette jaugée pour prélever les 20 mL est regarde avec attention le bas du ménisque pour qu'il se trouve sur le trait de jauge.

c'est juste ??

merci

[SoS(1)]

Odin doit peser 34 mg d'acide ethanoique. La balance doit donc être plus précise que 0,01 g.
Les pipettes jaugees ont une précision qui est de l'ordre du centième du volume de la pipette. (Attention la valeur exacte est indiquée sur la pipette). Cela doit vous permettre d'argumenter votre réponse.

La remarque que je faisais sur la couleur du vinaigre n'est effectivement qu'une éventualité sur laquelle vous n'avez aucune information.