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Acide lactique

Posté par
gege
24-01-11 à 23:38

Bonsoir, Voila un exercice pour lequel une correction détaillée serait la bienvenue (je ne l'ai pas fait mais je veux juste voir ce qu'il faut faire, c'est en plus). Voila l'énoncé:

L'acide lactique de formule CH_3-CHOH-COOH peut se former par fermentation du lactose contenu dans le lait.

1.a) Quel(s) groupe(s) caractéristiques contient la molécule d'acide lactique ? Entourez ce(s) groupe(s) et donner leur(s) nom(s).
  b) Donner le couple acide / base de l'acide lactique.
  c) Écrire l'équation chimique de la réaction de cet acide dissous dans l'eau et donner l'expression de sa constante d'acidité. L'acide sera noté AH.
  d) Un lait a un pH de 6,7 à 37°C. Quelle est l'espèce prédominante dans ce lait ?
  e) Calculer le rapport des concentrations \frac{[A^-]_{eq}}{[AH]_{eq}} dans le lait à 37°C.

2. La formation d'acide lactique, lors des efforts musculaires est responsable des crampes; sa bas conjuguée est au contraire sans effet. Pour lutter contre les crampes, on conseille de boire de l'eau "basique". Pour comprendre cette affirmation, on mélange de l'acide lactique et des ions hydroxyde à 37°C.
  a) Écrire l'équation de la réaction qui se produit.
  b) Calculer sa constante d'équilibre.
  c) Justifier alors l'usage d'une boisson basique pour éviter les crampes dues à l'aide lactique.

3. On prépare un volume V_A=100mL d'une solution d'acide lactique de concentration c_A=5,00.10^{-2}mol.L^{-1}. La mesure de son pH donne 2,6 à 25°C.
  a) Calculer les concentrations des espèces en solution.
  b) En déduire la valeur du pKa du couple AH/A^- à 25°C.

Donnée: Constante d'acidité de l'acide lactique à 37°C: pKa=3,90
        Ke=2,40.10^{-14} à 37°C


Merci d'avance

Posté par
Marc35
re : Acide lactique 25-01-11 à 12:58

Bonjour,
Et si tu essayais de le faire ? Et tu soumets tes résultats ensuite...
Ne serait-ce pas une meilleure idée ?... Plus profitable pour toi, je pense...

Posté par
gege
re : Acide lactique 25-01-11 à 21:54

Mais c'est pas pour moi, c'est juste pour voir parce que j'adore voir les solutions des exercices (celui la n'est pas à faire ou n'entre pas dans un cadre de révisions)

Posté par
gege
re : Acide lactique 26-01-11 à 15:53

vous pouvez le faire s'il vous plait ?

Posté par
Marc35
re : Acide lactique 26-01-11 à 17:24

Oui, attends un peu...

Posté par
gege
re : Acide lactique 26-01-11 à 18:02

ok merci

Posté par
Marc35
re : Acide lactique 26-01-11 à 18:47

1a
groupe hydroxyle OH
groupe carboxyle COOH
1b
CH_3-CHOH-COOH / CH_3-CHOH-COO^-
ou
C_3H_6O_3/C_3H_5O_3^-
1c
CH_3CHOHCOOH\,+\,H_2O\,=\,CH_3CHOHCOO^-\,+\,H_3O^+
ou
AH\,+\,H_2O\,=\,A^-\,+\,H_3O^+

K_a\,=\,\frac{[A^-]_{eq}\,[H_3O^+]_{eq}}{[AH]_{eq}}
1d
pH > pKa ==> l'espèce prédominante est A-
1e
pH\,=\,pKa\,+\,log\left(\frac{\,[A^-]_{eq}\,}{[AH]_{eq}}\right)\,\Rightarrow\,log\left(\frac{\,[A^-]_{eq}\,}{[AH]_{eq}}\right)\,=\,pH\,-\,pKa\,=\,6,7\,-\,3,90\,=\,2,8
\frac{\,[A^-]_{eq}\,}{[AH]_{eq}}\,=\,10^{2,8}\,\simeq\,631

2a
AH\,+\,OH^-\,=\,A^-\,+\,H_2O
2b
K\,=\,\frac{[A^-]_{eq}}{[AH]_{eq}\,[OH^-]_{eq}}
K\,=\,\frac{[A^-]_{eq}\,[H_3O^+]_{eq}}{[AH]_{eq}\,K_e}
Donc :
K\,=\,\frac{K_a}{K_e}\,=\,\frac{10^{-3.90}}{10^{-14}}\,=\,10^{10,1}
La réaction peut être considérée comme totale de la gauche vers la droite donc il y a formation d'ions lactates A- d'où disparition des crampes.

Posté par
gege
re : Acide lactique 26-01-11 à 19:47

ok merci et pour la question 3 ?

Posté par
Marc35
re : Acide lactique 27-01-11 à 11:10

3a

AH+ H2O=  A-+  H3O+
init5,00.10-300
final5,00.10-3 - xxfxf


pH = 2,6 = -log[H3O+]
2,6\,=\,-log\left(\frac{x}{0,1}\right)
2,6\,=\,-log(x_f)\,+\,log(10^{-1})\,=\,-log(x_f)\,-\,1
log(x_f)\,=\,-\,3,6
x_f\,=\,10^{-3,6}\,=\,2,5.10^{-4}
Donc :
[H_3O^+]\,=\,\frac{2,5.10^{-4}}{10^{-1}}\,=\,2,5.10^{-3}\,\,mol/L
[A^-]\,=\,\frac{2,5.10^{-4}}{10^{-1}}\,=\,2,5.10^{-3}\,\,mol/L
[AH]\,=\,\frac{5,00.10^{-3}\,-\,2,5.10^{-4}}{10^{-1}}\,=\,4,75.10^{-2}\,\,mol/L
3b
K_a\,=\,\frac{[A^-][H_3O^+]}{[AH]}

3$K_a\,=\,\frac{\frac{x_f}{V}\,\frac{x_f}{V}}{\frac{5,00.10^{-3}\,-\,x_f}{V}}\,=\,\frac{\frac{2,5.10^{-4}}{10^{-1}}\,\frac{2,5.10^{-4}}{10^{-1}}}{\frac{5,00.10^{-3}\,-\,2,5.10^{-4}}{10^{-1}}}\,=\,\frac{6,25.10^{-6}}{4,75.10^{-2}}\,=\,1,3.10^{-4}
3$pK_a\,=\,-log(K_a)\,=\,3,9

ou

pH\,=\,pKa\,+\,log\left(\frac{[A^-]}{[AH]}\right)
2,6\,=\,pKa\,+\,log\left(\frac{2,5.10^{-3}}{4,75.10^{-2}}\right)
pKa\,=\,2,6\,-\,log\left(\frac{2,5.10^{-3}}{4,75.10^{-2}}\right)
3$pK_a\,=\,3,9



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