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STAGE - RÉACTION CHIMIQUE PAR ÉCHANGE DE PROTON

Exercice d'application


Comprendre : Structure et transformation de la matière

  • Exercice : À quoi est due la couleur des fleurs d'hortensias ?

    Certaines fleurs, comme celles des hortensias, possèdent des couleurs variées dues à des pigments naturels.

    Les couleurs rouge, mauve, violette et bleue viennent de la présence d'anthocyanines dans les pétales.

    La couleur violette est due à la molécule suivante que l'on notera $HA$ dans la suite de l'exercice.

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    Partie 1 - Introduction

     

    $HA$ peut appartenir à deux couples $H_2A^+ / HA$ de $pKa_1 = 4,3$ et $HA / A^–$ de $pKa_2 = 7$

    L'espèce $H_2A^+$ est rouge, l'espèce $HA$ est violette et l'espèce $A^–$ est bleue.

    On rappelle que $pKe = 14$.

    1) Donner la définition d'un acide selon Brönsted. 

    2) Préciser dans chacun des $2$ couples la forme acide et la forme basique.

      

    Partie 2 - Comportement de $HA$ en tant qu'acide

     

    1) Écrire l'équation de la réaction de $HA$ en tant qu'acide avec l'eau.

    2) Donner l'expression de la constante d'équilibre de cette réaction. Comment appelle-t-on cette constante ? Donner sa valeur.
    Le $pH$ d'une solution contenant $HA$ est de $10$.

    3) À partir de l'expression de $K$, évaluer littéralement, puis calculer le rapport $\dfrac{[A^-]_{eq}}{[HA]_{eq}}$

    4) En déduire l'espère prédominante. Conclure sur la couleur de la solution.

     

    Partie 3 - Comportement de $HA$ en tant que base

     

    1) Écrire l'équation de la réaction de $HA$ en tant que base avec l'eau.

    2) Donner l'expression de la constante d'équilibre $K'$ de cette réaction. Quelle est la relation entre $Ka_1$ et $K'$ ?

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