Exercice n°4 Bac STL BGB 2007 (septembre)

Image3

 

Corrigé

1.   Etude de la molécule d’ammoniac.

1.1 H ; Z = 1 donc structure électronique 1s1 et représentation de Lewis H.

N ; Z = 7 donc structure électronique 1s2 2s2 2p3 et représentation de Lewis  

1.2 On obtient donc la molécule NH3 suivante :

1.3 Suivant VSEPR il s’agit d’une molécule de type AX3E1 donc de géométrie pyramidale

 

2.   Le complexe diammineargent (I).

2.1 Ag+ + 2 NH3 = Ag(NH3)2+

2.2 Kf =

2.3 nAg+ = n1 = C1V1 = 2.5 10-3mol.  nNH3 = n2 = C2.V2 = 0.02 mol.

2.4 Dans Vt = 0.5 L.

 

Ag+

+  2  NH3

=        Ag(NH3)2+

EI

n1

n2

0

EF

n1 – x =0

n2- 2x = 0.015 mol

x = 2.5 10-3mol

       Détermination de x :

       Hypothèse : Ag+ est le réactif limitant : n1-x = 0 donc x = n1 = 2.5 10-3 mol

                                                                   Soit nNH3 EF = n2-2x = 0.015 mol.

                           Le résultat est possible donc cette hypothèse est validée.

2.5

       Concentrations en état final :

       [NH3]EF =  = 0.30 mol.L-1.

[Ag(NH3)2+]EF =  = 5.0 10-3 mol.L-1.

2.6 Pour déterminer [Ag+]EF on emploie Kf. soit : Kf = soit 

[Ag+]EF =  = 3.5 10-7 mol.L-1.

[Ag+]EF est bien proche de 0, la réaction peut être considérée comme totale.

 

3.  Potentiel de l’électrode.

3.1 On a E = EAg+/Ag0 +  Log [Ag+]

3.2 Log [Ag+] =  = - 6.5 donc [Ag+]= 10-6.5 = 3.2 10-7mol.L-1.

       On a DC = 3.5 10-7 – 3.2 10-7 = 3.0 10-8 qui est inférieur à 10% de 3.5 10-7, qui est la concentration calculée au 2.6.