Bonsoir à tous,

J'ai trouvé sur le forum (à cette adresse : besoin d'un exercice plus difficile) un exercice intéressant sur le titrage d'un acide à l'aide d'une base. Je vous remet l'énoncé :

On titre de l'acide acétique de concentration Ca avec de la soude de concentration Cb. Le volume initial d'acide acétique est Va et le volume de soude ajouté est Vb. Soit Veq le volume équivalent. On définit le taux de titrage f ainsi :

f=CaVa/CbVb

1. Ecrire la réaction de dissociation de l'acide dans l'eau. Montrer que l'expression du pH de cette solution est :
pH=1/2[pKa+pCa]

2. Le Ka de l'acide est de 1,75.10-5 et le Ka de la soude est de l'ordre de 10-14. Ecrire la réaction de dosage et calculer sa constante K.

3. Donner les 3 critères pour qu'une réaction soit une réaction de dosage.

4. Exprimer Ca en fonction de Cb, Veq et Va. Montrer que l'on peut écrire :

f=Vb/Veq

5. Donner l'expression du pH entre f=0 et f=1 en fonction de f et du pKa de l'acide.

6. Pour quelle valeur de f a-ton pH=pKa ? Combien d'acide est titré alors à ce moment là ?

J'ai presque tout fait, mais j'ai de sérieux doutes sur certains points :
A la question 2, il faut savoir que je n'avais jamais entendu parler de constante d'équilibre de réaction. J'ai alors pu trouver sur internet la définition d'une telle constante. En l'occurrence, je crois qu'il suffit ici de diviser le Ka de l'acide par celui de la base. Néanmoins, j'ai du mal à comprendre comment à partir de la formule classique : K=C^c*D^d/A^a*B^b on en arrive à K=K₁/K₂ où K₁ et K₂ sont respectivement les constantes d'acidité de notre acide et de notre base. Je vois bien qu'il faut faire apparaître la concentration en ions oxonium pour en déduire K=K₁*1/K₂, mais pourquoi est-ce que les concentrations d'équilibre des acides et bases ensembles seraient les mêmes que lorsqu'on les considère seuls dans l'eau ?

Ensuite à la question 6, je trouve, après isolement, f=10^{[pKa+log(CbVb/Va)]/2} mais je ne pense pas que ce soit la réponse attendue. (PS: j'ai trouvé à la question 5.  pH=1/2(pKa-log(Cb*Vb/f*Va))).

Je réfléchi pour étoffer au mieux mes réponses, mais si pendant vous pourriez m'apporter quelques éclaircissements, je ne les refuserais pas!

Merci.