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EXERCICE I - DÉTARTRANT À BASE D’ACIDE LACTIQUE (6,5 points) 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
EXERCICE I - DÉTARTRANT À BASE D’ACIDE LACTIQUE (6,5 points) 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 dans un 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 : K à 25°C du couple Formule de l’acide lactique A acide lactique / ion lactate O H C 3 CH C 1,3 × 10-4 OH OH 1.1. 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. 1.2. Réaction de l’acide lactique avec l’eau 1.2.1. On note AH la molécule d’acide lactique. Écrire l’équation de la réaction de l’acide lactique avec l’eau. 1.2.2. Compléter en utilisant les notations de l’énoncé, le tableau descriptif de l’évolution du système, TABLEAU A1 DE L’ANNEXE EN PAGE 11. 1.2.3. Donner l’expression de l’avancement final x en fonction du pH de la solution et du volume V. f 1.2.4. Calculer le taux d’avancement final τ de la transformation. La transformation est-elle totale ? Justifier. 1.3. Constante d’acidité de l’acide lactique 1.3.1. Donner l’expression de la constante d’acidité K du couple acide lactique / ion lactate. A [A−] 1.3.2. À partir de l’expression de K , calculer le rapport f . A [AH] f 1.3.3. En déduire l’espèce qui prédomine dans la solution de détartrant. 11PYSSME1 Page : 2 / 12 2. Titrage de l’acide lactique dans un détartrant Sur l’étiquette de