Bonjour, j'ai un devoir à rendre en chimie avec un exo ou je ne suis pas du tout sûre de moi...
si quelqu'un voulait bien y jeter un coup d'oeil et me dire si tout est ok / et ou me corriger si jamais ce serait super !

Enoncé :

Exercice 5 : solution d'éthylamine
A. L'éthylamine est-elle une base faible?
a) On ajoute quelques gouttes d'éthylamine C2H5NH2 dans un petit bécher rempli d'eau. Ecrire
l'équation de la réaction de cette base avec l'eau et montrer que la solution obtenue est
nécessairement basique.
b) On a préparé un volume V = 10,0 mL d'une solution aqueuse d'éthylamine C2H5NH2 de
concentration molaire c1 = 100 mmol/L; son pH est alors égal à 11,9. Montrer que l'éthylamine ne
peut pas être une base forte.
c) Calculer le taux d'avancement final de la mise en solution de l'éthylamine dans la solution
obtenue. En déduire que l'éthylamine est une base faible.
B. Détermination du pKa
a) Quel est l'acide conjugué A de l'éthylamine notée B ? Ecrire l'équation de la réaction de cet acide
avec l'eau.
b) Donner la constante d'acidité Ka associée au couple "A/B".
c) Donner l'expression du pKa de ce couple en fonction de la concentration molaire de A, de la
concentration molaire de B et du pH de la solution aqueuse.
d) Compte tenu du pH de la solution aqueuse obtenue en A. b) et en utilisant la neutralité électrique
de cette solution, montrer que la concentration molaire de l'acide conjugué A dans la solution est
quaqi égale à 10 pH-pKe.
e) En utilisant la conservation des éléments, montrer que la concentration molaire de B dans la
solution est quasi égale à : c1  [A]. Calculer la valeur du pKa du couple "A/B".


Réponses :

Aa / Equation de réaction :
C2H5NH2 + H2O = C2H5NH3+   + OH-

Ab et Ac /
c1 = 100 mmol par L = 0.1 mol par litre

si l'ethylamine etait une base forte elle se dissocierait totalement dans l'eau
on aurait alors [C2H5NH2] = [OH-] = 0.1 mol / L
comme Ke = [H3O+] * [OH-] = 10^-14
on aurait alors [H3O+] = 10^-13
soit pH = 13

or ici le pH est de 11.9 : d'ou [H3O+] = 10^-11.9 = 1.26 * 10^-12 mol / L
d'ou  xf = [HO-] = 0.008 mol / L

comme 0.008 < 0.1 on peut en conclure que toutes les molécules d'éthylamine ne se sont pas dissociées :
il s'agit d'une base faible

B/

a / l'acide conjugué de l'ethylamine est l'ion ethylammonium (C2H5NH3+)

sa réaction avec l'eau : C2H5NH3+    + H2O   =   C2H5NH2    + HO3+

b /    Ka = ([H3O+] * [B]  ) / [A]

c / logKa = log [H3O+] + log ([B]/ [A])
    -pKa = log[H3O+] + log ([B] / [A])
    -pKa = -pH + log ([B] / [A] )
     pKa = pH - log([B] / [A] )

d / la solution contient les ions : H3O+ ; A , OH-
     comme elle est électriquement neutre : [OH-] = [A] + [H3O+]
     la solution étant assez basique on peut négliger les ions [H3O+] devant les ions [OH-]

     on peut écrire [OH-] = [A]

     on sait que Ke = [H3O+] * [OH-]
             d'ou  - logKe = - log [H3O+] - log [OH-]
             soit pKe = pH - log [OH-]
             et [OH-] = 10 ^ (pH - pKe)

      [OH-] étant égal à [A]

      on a bien [A] = 10 ^ (pH - pKe)   = 10 ^ (11.9-14) = 0.008 = [OH-]


e / c1 = [B]non dissocié + [B] dissocié
    [B] dissocié étant égal à [A]
on en déduit :
     0.1 = [B] non dissocié] + 0.008
     d'ou [B] = 0.092 mol.L   soit quasi c1 qui est de 0.1 mol.L


    Ka = ([H3O+] * [B] ) / [A] = (  (1.26*10^.12) * 0.092) / 0.008 = 1.449 * 10^-11

    d'ou pKa = 10.84


voilà pour mes réponses ; j'espère que mon raisonnement est juste...