Sujet baccalauréat stl clpi septembre 1994

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Toutes les solutions sont prises à 25°C

II- Les parties A et B sont indépendantes.

A 1.a- Calculer le pH d'une solution S1 d'ammoniac de concentration 0,100 mol/L.
On explicitera le calcul et on justifiera les approximations faites

b- Quel volume de gaz ammoniac faut-il dissoudre dans 250 cm3 d'eau pour obtenir la solution S1?

2. On mélange une solution S2 de chlorure d'ammonium de concentration 0,100 mol/L à 250 cm3 de la solution S1.
Quel volume de S2 faut-il ajouter pour obtenir une solution de pH=9,0?

B Dans une solution tampon NH4+/NH de pH =8,5 dont la concentration en ammoniac est égale à 3,0.10-2 mol/L,on introduit sans variation de volume du nitrate de zinc à la concentration de 1,0.10-4 mol/L

1. Il se forme le cation complexe tétrammine de zinc (II); on considère que ce complexe étant stable, les ions Zn2+ sont pratiquement tous complexés.On supposera que l'hydroxyde de zinc ne précipite pas.

Calculer les concentrations molaires volumiques en ion OH-,en ion complexe,en NH3 non complxé et en ion ZN2+ non complxé.

2. Vérifier que dans ces conditions l'hydroxyde de zinc ne précipite pas.

Données: volume molaire des gaz dans les conditions expérimentales: 24 L/mol

pKa (NH4+/NH3) = 9,25
KD ([Zn(NH3)4]2+) = 10-10
Ks (Zn(OH)2) = 10-17
Ke = 10-14

III- Une solution S, de pH =1, contient 10-2 mol/L d'ions Fe3+ et 10-3 mol/L d'ions Fe 2+.On augmente progressivement le pH de S par addition d'une solution concentrée d'hydroxyde de sodium (sans varition de volume).

1. On plonge dans la solution S une électrode de platine.
calculer son potentiel:
a- quand pH= 2
b- quand pH= 8
c- quand pH=9

Données: Ks (Fe(OH)3)= 10-38
Ks (Fe(OH)2)= 10-15
E°(Fe3+/Fe2+)= 0,77 V
on prendra: (RT/F)ln x = 0,06 log x

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