Corrigé bts nrc 2011
DÉTARTRANT À BASE D’ACIDE LACTIQUE (6,5 points)
Bac S 2011 Métropole http://labolycee.org
|Ennemi numéro un des cafetières, le tartre s’y installe au quotidien. Il peut rendre ces machines inutilisables et altérer | |
|le goût du café. Pour préserver ces appareils, il est donc indispensable de les détartrer régulièrement. Plusieurs | ||fabricants d’électroménager recommandent d’utiliser des détartrants à base d’acide lactique ; en plus d’être efficace | |
|contre le tartre, cet acide est biodégradable et non corrosif pour les pièces métalliques se trouvant à l’intérieur des | |
|cafetières.| |
Après une étude de la réaction entre l’acide lactique et l’eau, on vérifiera par un titrage la teneur en acide lactique dans un détartrant et on s’intéressera à l’action de ce détartrant sur le tartre.
Les parties 1, 2 et 3 sont indépendantes.
1 L’acide lactique
Le détartrant à base d’acide lactique est conditionné sous forme liquide dansun petit flacon. La notice d’utilisation indique qu’il faut verser la totalité de son contenu dans le réservoir de la cafetière et qu’il faut ajouter de l’eau. On prépare ainsi un volume V = 0,60 L d’une solution aqueuse d’acide lactique de concentration molaire en soluté apporté c = 1 mol.L-1. Après agitation, la valeur du pH mesuré est 1,9.
Données :
|Formule de l’acide lactique|KA à 25°C du couple |
| |acide lactique / ion lactate |
| | |
| | |
| |1,3 ( 10-4 |
|| |
1 La molécule d’acide lactique
Recopier la formule de l’acide lactique puis entourer et nommer le groupe caractéristique responsable de l’acidité de la molécule.
2 Réaction de l’acide lactique avec l’eau
1 On note AH la molécule d’acide lactique. Écrire l’équation de la réaction de l’acide lactique avecl’eau.
2 Compléter en utilisant les notations de l’énoncé, le tableau descriptif de l’évolution du système, TABLEAU A1 DE L’ANNEXE.
3 Donner l’expression de l’avancement final xf en fonction du pH de la solution et du volume V.
4 Calculer le taux d’avancement final ( de la transformation. La transformation est-elle totale ? Justifier.
3 Constante d’acidité de l’acide lactique
1Donner l’expression de la constante d’acidité KA du couple acide lactique / ion lactate.
2 À partir de l’expression de KA, calculer le rapport [pic].
3 En déduire l’espèce qui prédomine dans la solution de détartrant.
2 Titrage de l’acide lactique dans un détartrant
Sur l’étiquette de la solution commerciale de détartrant, on trouve les indications suivantes :
« contient de l’acidelactique, 45 % en masse ».
Données :
? masse molaire de l’acide lactique : M = 90,0 g.mol-1 ;
? masse volumique du détartrant : ( = 1,13 kg.L-1 .
Afin de déterminer la concentration molaire c en acide lactique apporté dans la solution de détartrant, on réalise un titrage acido-basique.
La solution de détartrant étant trop concentrée, on prépare par dilution une solution 10 fois moinsconcentrée (on note cd la concentration de la solution diluée).
1 Dilution
On dispose des lots de verrerie A, B, C, D suivants :
|Lot A |Lot B |Lot C |Lot D |
|Pipette jaugée |Pipette jaugée |Pipette jaugée de |Éprouvette graduée de 10 mL |
|de 5,0 mL |de…