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tampon phosphate

Posté par
lilinne
27-10-09 à 19:26

bonjour

je bloque sur cet exo et j'aimerai un peu d'aide le voici :

on désire préparer 500 ml d'un tampon phosphate (pka=2,1/7,2/12,3) de concentration 0,025 mol/l et de ph=7,2. pour cela on dispose :
a) de K2HPO4 (M=174 g/mol) et  de KH2PO4 (M=136 g/mol)
b) d'acide phosphorique H3PO4 en solution 5 mol/l et de soude 1 mol/l
c) de K3PO4,3H2O (M=266 g/mol) et d'acide chlorhydrique HCl 5 mol/l
d) d'acide phophorique 5 mol/l et de K2HPO4 (M=174 g/mol)
comment peut-on préparer ce tampon dans les quatre cas ?indiquer les quantités de réactifs nécessaires dans chaque cas.

alors pour le a) j'avais idée de passer par les masses mais je vois pas comment intervient le pka
pour le b) j'ai fait un tableau d'avancement et comme on doit avoir un ph=pka=7,2 la quantité de matiere en acide doit etre identique à la celle en base donc dans la solution on a 500*10^-3*0.025=0.0125 mol
dc pour avoir la même il faut mettre un volume de 2,5 ml (v=n/c=0.0125/5) d'acide phosphorique et en soude il faut mettre 6,25 ml
bon et après je sais pas trop

merci

Posté par
lilinne
re : tampon phosphate 27-10-09 à 20:23

rectification je trouve en réalité pour le b) 5 ml d'acide phosphorique et 37 ml de soude

Posté par
Barbidoux
re : tampon phosphate 27-10-09 à 22:41

on désire préparer 500 ml d'un tampon phosphate (pka=2,1/7,2/12,3) de concentration 0,025 mol/l et de ph=7,2.
-------------------------
Pour préparer un tampon de pH=7,2 (second pK de l'acide phosphorique) il faut que les espèces H2PO4^(-) et HPO4^(2-) soient en concentration égales à 0,025 mol/L soit n(H2PO4^(-))=n(HPO4^(2-))=0,0125 mol
-------------------------
pour cela on dispose :
a) de K2HPO4 (M=174 g/mol) et  de KH2PO4 (M=136 g/mol)
-------------------------
Pour avoir n(H2PO4^(-))=n(HPO4^(2-))=0,0125 mol, il faut donc peser 0,0125 mol de K2HPO4 (M=174 g/mol) soit 0,2175 g et 0,0125 de  KH2PO4 (M=136 g/mol) soit 0,170 g que l'on introduit dans une fiole jaugée propre de 500 mL avec de l'eau d'éionisée. On agite jusqu'à complète dissolution des solides puis on complète jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée et on homogénéise.
-------------------------
b) d'acide phosphorique H3PO4 en solution 5 mol/l et de soude 1 mol/l
-------------------------
Pour avoir n(H2PO4^(-))=n(HPO4^(2-))=0,0125 mol,  Il faut 0,0125 mol d'acide phosphorique H3PO4 dont on neutralise la première acidité (ce qui conduira à l'espèce H2PO4^(-) et pour cela il nous faudra 0,0125 mol de soude)

et 0,0125 mol d'acide phosphorique H3PO4 dont on neutralise les deux première acidité (ce qui conduira à l'espèce H2PO4^(-) et pour cela il nous faudra 2*0,0125 mol de soude))
Quantité d'acide nécessaire =2*0,0125 mol= Ca*V=5*V ==>V=0,025/5 =0,05 L= 50 mL d'acide
Quantité de soude nécessaire =0,0125+0,025=0,0375 mol=Cb*V ==> 0,00375/1=0,0375 L de soude soit 37,5 ml.
On introduit doucement (réaction exothermique) dans une fiole jaugée propre de 500 mL  50 mL d'acide phosphorique à 5 mol/L  H3PO4 et 37,5 mL de soude 1 mol/L puis on complète jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée et on homogénéise.
-------------------------
c) de K3PO4,3H2O (M=266 g/mol) et d'acide chlorhydrique HCl 5 mol/l
-------------------------
Pour avoir n(H2PO4^(-))=n(HPO4^(2-))=0,0125 mol,   il faut 0,0125 mol de K3PO4,3H2O (M=266 g/mol) dont on neutralise la première basicité (ce qui conduira à l'espèce HPO4^(-) et pour cela il nous faudra 0,025/2 mol d'HCl)

Il faut 0,0125 mol de K3PO4,3H2O (M=266 g/mol) dont on neutralise les deux première basicité (ce qui conduira à l'espèce H2PO4^(2-) et pour cela il nous faudra 0,025 mol d'HCl)

Il faudra donc 0,025 mol K3PO4,3H2O (M=266 g/mol) soit 6,65 g et
0,025+0,025/2=0,0375 mol=Ca*V d'acide chlorhydrique 5 mol/L soit un volume de V=0,0375/5=0,0075 l=7,5 mL.

On introduit dans une fiole jaugée propre de 500 mL 7,5 mL d'acide chlorhydrique 5 mol/L  un peu d'eau distilée puis doucement (réaction exothermique) 6,65 de  K3PO4,3H2O. On agite jusqu'à disparition du solide et puis on complète jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée et on homogénéise.
-------------------------
d) d'acide phophorique 5 mol/l et de K2HPO4 (M=174 g/mol)

-------------------------
Pour avoir n(H2PO4^(-))=n(HPO4^(2-))=0,0125 mol,  il faut 0,025 mol de K2HPO4 (M=174 g/mol) soit 4,35 g dont on neutralise la première basicité (ce qui conduira à l'espèce H2PO4^(2-) et pour cela il nous faudra 0,0125 mol  d'acide phophorique 5 mol/l soit 0,0125*=Ca*V ==> V=0,0125/5=0,0025 L=2,5 cm^3)

On introduit dans une fiole jaugée propre de 500 mL 2,5 mL d'acide phophorique 5 mol/l  un peu d'eau distilée puis doucement (réaction exothermique) 4,35 g de  K2HPO4 (M=174 g/mol). On agite jusqu'à disparition du solide et puis on complète jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée et on homogénéise.
--------------------------
Les calculs sont à vérifier

Posté par
lilinne
re : tampon phosphate 27-10-09 à 22:46

oh merci beaucoup de ton aide tu m'as fait quasiment l'exo !
à bientôt et encore merci

Posté par
bastienpasquier
erreur ? 07-08-14 à 12:30

Bonjour, j'ai eu à faire cette exercice cette année en TD de biochimie et j'ai l'impression qu'il y a une erreur de calcul. Les caluls fait pour le a) ne sont-ils pas pour 1L.. hors on nous demande pour 500mL. De plus, même si je reproduit les calculs pour 1L, mes résultats ne correspondent seulement qu'à 101 près. Quelqu'un ne pourrait-il pas comfirmer mes dires ?
Merci d'avance !

Posté par
Barbidoux
re : tampon phosphate 07-08-14 à 15:29

Bonjour, j'ai eu à faire cette exercice cette année en TD de biochimie et j'ai l'impression qu'il y a une erreur de calcul. Les caluls fait pour le a) ne sont-ils pas pour 1L..
------------------
oui c'est exact
------------------
hors on nous demande pour 500mL.
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Il suffit de diviser les quantités par 2

Posté par
bastienpasquier
re 07-08-14 à 21:10

OK, merci de la confirmation.



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