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Exercice corrigé : dosage et pH de l'acide benzoïque
L'acide benzoïque (C6H5COOH) est un acide faible utilisé comme conservateur alimentaire (E210). En solution aqueuse, il réagit partiellement avec l'eau selon un équilibre acido-basique.
⭐ Compétences travaillées
Écrire une réaction acido-basique.
Exprimer une constante d'acidité Ka.
Calculer le pH d'un acide faible.
Utiliser l'approximation des acides faibles.
Déterminer un taux d'avancement final.
Interpréter l'effet d'un ajout de base.
Enoncé de l'exercice
On prépare une solution aqueuse d'acide benzoïque de concentration c = 1,0 x 10-2 mol/L.
Le pKa du couple C6H5COOH/C6H5COO⁻ est de 4,2.
Questions :
Écrire l'équation de la réaction de l'acide benzoïque avec l'eau.
Exprimer Écrire l'expression de la constante d'acidité Ka du couple C₆H₅COOH/C₆H₅COO⁻ en fonction des concentrations des espèces présentes en solution.
Calculer le pH de la solution d'acide benzoïque. (On supposera que l'approximation des acides faibles est vérifiée.)
Calculer le taux d'avancement final de la réaction.
Comment évolue le pH de la solution si on ajoute quelques gouttes d'une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) ? Justifier.