Sujet Physique-Chimie — Terminale — Asie — Bac 2024

Exercice 1 – Ne jamais mélanger eau de Javel et acide (9 points) Dans un article en date du 25 avril 2023, l’agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES) alerte sur la recrudescence d’accidents de particuliers ayant réalisé des mélanges à base d’eau de Javel et d’acides pour fabriquer des produits de désherbage « faits maison ». Or, ces mélanges peuvent provoquer des intoxications pouvant conduire à l’hospitalisation. En mélangeant de l’eau de Javel et de l’acide chlorhydrique ménager, un étudiant a été victime d’une telle intoxication. Heureusement, le dégagement gazeux a été nettement moins important qu’il n’aurait dû l’être, ce qui a limité les effets de l’intoxication à de la toux et de violents maux de tête. La transformation chimique qui rend ce mélange si dangereux est étudiée dans la première partie de l’exercice. Les deux parties suivantes visent à comprendre ce qui a diminué le dégagement gazeux et ainsi limité la gravité de l’intoxication. Partie A – Étude du dégagement de dichlore L’acide chlorhydrique et l’eau de Javel sont deux produits couramment utilisés dans un contexte ménager pour leurs propriétés complémentaires – détartrant pour l’un, antiseptique pour l’autre. Il est donc tentant de vouloir les mélanger pour combiner ces propriétés. Toutefois, cela est excessivement dangereux du fait d’un dégagement très rapide de gaz dichlore (Cl ), un gaz vert, dense et très toxique. Par ailleurs, la transformation chimique 2 responsable de ce dégagement gazeux consomme les principes actifs de l’eau de Javel (ions hypochlorite, ClO−) et de l’acide chlorhydrique (ions oxonium, H O+), neutralisant les 3 propriétés antiseptiques et détartrantes. L’eau de Javel est une solution basique contenant des ions hypochlorite (ClO−), chlorure (Cl−), hydroxyde (HO−) et sodium (Na+). L’ion hypochlorite est la base conjuguée de l’acide hypochloreux (HClO). Données :  Le pH d’une eau de Javel est compris entre 11,5 et 12,5.  La valeur du p𝐾 du couple acide-base HClO/ClO− est 7,5. 𝐴 Q1- Représenter le diagramme de prédominance du couple HClO/ClO−. Q2- Indiquer l’espèce du couple HClO/ClO− prédominante dans l’eau de Javel. L’étudiant mentionné dans l’introduction a mélangé un litre d’eau de Javel avec un volume identique d’acide chlorhydrique ménager (H O+ ;Cl−). Avant le mélange, l’eau de Javel a 3 une concentration en ions hypochlorite 𝐶 de 0,40 mol⋅L−1. Après le mélange, la solution 0 obtenue, que l’on note 𝑆 , a un pH voisin de 0.