Acide benzoïque (1)

Dans cette vidéo, Théobald de Cydéo se penche sur un exercice de chimie du BAC de 2022 en Nouvelle-Calédonie portant sur la réaction de l'acide benzoïque avec l'eau. L'exercice propose de calculer la masse nécessaire pour préparer une solution d'acide benzoïque, en utilisant la concentration donnée (C0) et le volume de la solution (V0). En utilisant la formule de la concentration molaire, Théobald explique comment calculer la quantité de matière (N0) correspondant à cette masse et comment remonter à la masse (M0) grâce à la masse molaire. Ensuite, l'exercice demande de déterminer si la solution est saturée en se référant à la solubilité de l'acide benzoïque. Théobald explique que si la concentration de l'acide dans la solution est égale à la solubilité maximale (2,4 g par litre), alors la solution est saturée. En effectuant le calcul, il conclut que la solution n'est pas saturée. L'exercice suivant consiste à écrire l'équation de réaction de l'acide benzoïque avec l'eau. Théobald explique que l'acide réagit avec l'eau pour former l'ion benzoate et l'acide H3O+. Il vérifie ensuite que l'équation est équilibrée en s'assurant que tous les réactifs sont présents à gauche et tous les produits à droite. Ensuite, l'exercice demande de tracer le diagramme de prédominance du couple acide benzoïque/ion benzoate et de préciser l'espèce prédominante dans la solution. Théobald suggère de tracer un axe de pH en indiquant le pKa donné dans l'énoncé. Il explique que la concentration de base est égale à la concentration d'acide au pKa. En se référant à la valeur de pH de la solution (3,1), il conclut que l'acide benzoïque est prédominant dans la solution. Ensuite, l'exercice demande de compléter un tableau d'avancement en fonction des différentes quantités (C0, V0, X, Y). Théobald rappelle qu'il faut utiliser les quantités en quantité de matière et non en masse. Il remplit le tableau en indiquant les réactifs initiaux, les produits formés et les quantités correspondantes. L'exercice suivant demande de calculer l'avancement maximal de la réaction en prenant en compte le réactif limitant (l'acide benzoïque). Théobald explique que si tous les réactifs ont été consommés, l'avancement maximal correspond à la quantité initiale de l'ion benzoate (Xmax). Il effectue le calcul et obtient la valeur de Xmax (1,0 fois 10 moins 3 mol). Enfin, l'exercice demande de montrer que le taux d'avancement final s'écrit sous la forme de la concentration en H3O+ à l'équivalence divisée par C0. Théobald explique que le taux d'avancement final correspond à l'avancement réel divisé par l'avancement maximal. Il effectue les calculs et obtient la valeur du taux d'avancement final (7,9 fois 10 moins 2) qui confirme que l'acide benzoïque est prédominant dans la solution. Théobald conclut la vidéo en annonçant qu'il poursuivra l'exercice dans une autre vidéo et invite les spectateurs à poser des questions s'ils en ont.