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Diagramme de distribution d'un indicateur coloré

Posté par
manon430
15-02-13 à 21:11

Bonsoir j'aimerais avoir de l'aide pour cet exercice :

Un indicateur coloré acido-basique est un couple acido-basique Hlnd/Ind- dont les espèces conjuguées ont des teintes différentes. On considère une solution aqueuse de bleu de bromophénol, indicateur coloré acido-basique, de concentration molaire en soluté apporté C=mmol.L. La teinte de la forme acide Hlnd est jaune, celle de la forme basique Ind- est bleue. Une étude expérimentale permet de tracer le diagramme de distribution des formes acide et basique de l'indicateur coloré. Ce diagramme indique les pourcentages des formes Hlnd et Ind- en fonction du pH.
a) Identifier le graphe correspondant à la forme acide Hlnd et celui qui correspond à la forme basique Ind-.
b) En justifiant la démarche, déterminer à partir du graphe, le pKa du couple acido-basique Hlnd/Ind- associé à l'indicateur coloré.
c) Tracer le diagramme de prédominance du couple Hlnd//Ind-.
d) Quelle est la teinte de l'indicateur coloré dans une solution dont le pH prend successivement les valeurs 2,4 puis 9 ?
e) Exprimer les pourcentages P(Hlnf) et P(Ind-) en fonction de C, [Hlnd] et [Ind-]. En déduire les valeurs des concentrations [Hlnd] et [Ind-] lorsque le pH de la solution aqueuse vaut 3,5.
j'ai fait :

a) comment peut on le savoir
b) c'est le point d'intersection des deux courbes mais je dois prendre l'ordonnée ou l'abscisse pour prendre le pKa

j'ai du mal à faire le reste merci de m'aider

Diagramme de distribution d'un indicateur coloré

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 00:07

salut !

qui est l'acide ? qui est la base ? Un acide est présent dans les pH faibles... Et une base dans les pH plus forts.

Tu as le pKa ?

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 10:01

l'acide est Hlnd et la base Ind- donc la base est bleue et l'acide rouge ?

non justement je n'ai pas le pKa

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 14:07

Oui c'est bien ça pour l'attribution des courbes

b) A pH=pKA, l'acide et la base d'un couple ont la même concentration, c'est donc à l'intersection des 2 courbes que tu lis le pKa sur l'axe des abscisses

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 14:30

a) ok
b)pka=50% ?

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 14:46

b) non si tu lis sur les abscisses c'est sur l'échelle de pH. Lis directement la valeur

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 14:48

b) je trouve 50

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 14:49

Sur l'échelle du pH, l'axe horizontal !

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 14:51

b) donc c'est 4

et pour la suite ?

désolé je dois m'absenter une heure

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 15:13

ouaip c'est bien ça

c) fais une échelle de pH et place le pKa. Ensuite tu dis quelle espèce domine selon le pH

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 16:11

c) je ne vois pas comment faire pour trouver quelle espèce domine sur l'autre :/

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:15

tu obtiens ça

Diagramme de distribution d'un indicateur coloré

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:16

ok je vois (à peu près) ^^

et pour la suite des questions pouvez vous m'aider

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:17

d) Pour pH = 2,4, tu es dans le domaine où l'acide du couple domine

Pour pH = 9 tu es dans le domaine où c'est la base du couple qui prédomine

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:19

d) ok
e) comment exprimer des pourcentages avec les données ?

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:29

D'après ton graphe tu vois que tu êux lier le pourcentage au pH. Quel est le lien entre le pH et le pKa ? Et entre ces données et les concentrations ?

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:33

justement il n'y a pas de lien entre le pH et le pKa ! c'est entre le pH et le pKe

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:48

ouais très bien.

Et entre le pH et les concentrations ? Ecris ton équation chimique et fais un tableau si tu as du mal

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 17:50

entre le pH et les concentrations on a :

pH=pKa+log[acide]/[base]

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:10

Hln + H2O = In- + H3O+

c = [Hln]eq + [In-]eq

Et pour pH = 4 tu as [Hln]eq = [In-]eq

Tu en déduis [ H3O + ] eq = 10-4 mol/L et dans ce cas Ka = 10-4

Or pour ce cas là tu as 50 % de chaque espèce

Tu as de quoi lier

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:12

pour Ka=10^-4 j'ai 50% de Hln + H2O = In- + H3O+  ?

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:17

Non 50% de HIn et 50% de In-

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:18

mais je ne comprends pas en quoi ça peut m'aider à répondre meme si j'ai commprs votre raisonnement

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:21

Ben tu as déjà le lien entre c et les deux concentrations (je te l'ai donné)

Et les pourcentages de ces concentrations, c'est simplement les ramener sur 100

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:22

donc 50%de [HLNd] par exemple ? mais le pH ? désolé je n'y arrive pas

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:28

pKa = - log Ka

-log [Ka] = - log [H+] - log[A-]/[AH]

=> pKa = pH - log[A-]/[AH]
d'où la définition du pH en fonction du pKa :
pH = pKa + log[A-]/[AH]

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:30

et je remplace pH par 3,5, pka par les valeurs du graph ?

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:31

ouaip

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:32

mais j'aurais toujours deux inconnues aussi !

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:33

Quoi donc ? A pH = 3,5 tu peux identifier les pourcentages de chaque espèce.

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:37

oui mais :

4+[A-]/[AH]=3,5

je ne peux rien faire d'autre

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:42

attention tu oublies le log.

Par lecture graphique, pour un pH de 3,5 tu as quels pourcentages ?

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:43

de 30 et 60 %

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:54

Tu as la valeur de la concentration c ?

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:56

non justement !

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 18:58

? mais c'est bizarre ça j'pensais que t'avais fait une faute de frappe

Dans ce cas tu dois vérifier que tu retrouves le rapport de proportion.

A partir de la formule liant le pH et le pKa, tu exprimes le rapport en fonction de ces données

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:00

non je n'"ai pas fair d'erreur !

désolé je ne comprends plus rien !

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:05

Mais je sais, d'où ma première phrase

Reprends la relation de 18h28 liant toutes les données. Imagine que les deux concentrations soient des inconnues (en + t'as même pas à l'imaginer elles le sont). Comment exprimes-tu ces concentrations en fonction de pH et pKa ?

Pour faire simple tu as pH = pKa + log([A-]/[AH])

=> log([A-]/[AH]) = pH - pKa

=> ([A-]/[AH]) = 10pH - pKa

Jusque là ça va ?

Ça te donne ([A-]/[AH]) = 0,32 en arrondissant à 10-2

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:05

ok là je comprends

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:08

Maintenant étant donné que tu ne connais pas C tu es obligée de garder une expression littérale.
Après tu peux lier ces deux concentrations et C à l'équilibre (post de 18h10) mais tu ne peux pas en faire plus

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:09

donc je laisse comme ça ?

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:11

Je ne vois pas d'autre possibilité

Posté par
manon430
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:12

ok merci je vais relire ça !

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 16-02-13 à 19:28

Je t'en prie

Posté par
Sewel
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 03-03-13 à 20:01

Bonjour à vous deux Manon 430 il me semble que tu as oublié que la concentration
En soluté apporté est de 20mmol/l ce qui permet je pense de débloquer l'exercice
PS: je le sujet à rendre !
Pourriez vous reprendre la dernière partie! S'il
Vous plaît !?

Posté par
shadowmiko Correcteur
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 06-03-13 à 17:34

oui c'est ça la donnée.

Où es-tu bloqué ?

Posté par
Aishou
re : Diagramme de distribution d'un indicateur coloré 04-11-14 à 12:27

Bonjour,
Moi aussi je l'ai à faire et je bloque à la question e) pourrais vous m'expliquer svp

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