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Niveau école ingénieur
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Exercice de chimie : solution tampon

Posté par
Djex
06-03-10 à 11:23

Bonjour a tous

Voila le texte d'un exercice que je fais dans le cadre de révisions :

On prépare un litre de solution tampon à partir de 5,40 g du sel chlorure d'ammonium
NH4Cl (sel totalement soluble) et d'une solution d'ammoniaque (NH3) de concentration 0,10
M dans l'eau :
1) Ecrire les différents réactions qui ont lieu et donnez les valeurs des K correspondants
2) Quel est le pH de cette solution tampon ?
3) Expliquez par un schéma le mécanisme tampon
4) Quel est le pouvoir tampon τ de la solution réalisée ?
5) Cette solution tampon est-elle efficace ?


Alors je commence l'exo

1) Les deux réactions sont :
NH4CL + H2O = Cl- + NH3 + H3O+    (1)
NH3 + H2O = NH4+ + HO-            (2)

Déjà j'suis pas forcement sur de mes réactions ...

Après pour les constantes d'equilibres :

K1 = (Cl-)(NH3) (H3O+) or NH4CL totalement soluble donc = (NH4CL)3 = 10-3
k2 = ke / 10-pk = 10-4.8

2) La on nous demande la pH de la solution tampon et je suis un peu perdu ...
Faut il calculer le pH de chaque réaction et faire la moyenne des pH ???
Sinon j'vois pas trop comment faire ...

Voila jusque la et j'vous remercie d'avance pour vos réponses

Posté par
lulu3324
re : Exercice de chimie : solution tampon 06-03-10 à 12:47

Bonjour

1) la réaction de dissolution de NH4Cl produit quels ions?
   Ecris la réaction de NH4+ avec l'eau...

Posté par
Djex
re : Exercice de chimie : solution tampon 06-03-10 à 12:54

Bah la dissolution de NH4Cl donne des ions NH4+ et des ions Cl- ...
et NH4+ avec l'eau ca donne bien  NH3 + H3O+ nan ??

J'avais oublié de préciser mais :
pK(NH4+/ NH3) = 9,20

Posté par
lulu3324
re : Exercice de chimie : solution tampon 06-03-10 à 13:33

oui donc écris les deux réactions mais séparemment...

Posté par
Djex
re : Exercice de chimie : solution tampon 06-03-10 à 14:01

Ah ok donc il y a 3 réactions alors ...

NH4CL = NH4+ + Cl-      (1)
NH4+ = NH3 + H3O+       (2)
NH3 + H2O = NH4+ + HO-  (3)

On a donc K1 = (NH4+)*(Cl-) = 10-2
          K2 = 10-9.2
          K3 = Ke / 10-pK = 10-4.8

Après j'vois franchement pas comment faire la question 2 ...
A moins que j'puisse utiliser la relation :
      pH = pK + log [(A-)/(AH)]

Posté par
lulu3324
re : Exercice de chimie : solution tampon 06-03-10 à 17:24

On a donc surtout :
NH4Cl(s)=NH4+(aq) + Cl-(aq) et
NH4+(aq) + H2O = NH3(aq) + H3O+(aq)

Avec cette 2e réaction tu peux en déduire [H3O+] donc le pH...

Posté par
Djex
re : Exercice de chimie : solution tampon 07-03-10 à 12:14

Ouai mais on fais quoi de la dernière reaction ... faut bien en tenir compte pour le pH nan ???

Posté par
lulu3324
re : Exercice de chimie : solution tampon 07-03-10 à 18:37

non en fait elle est inclue dans la réaction de NH4+ avec l'eau puisque on va avoir un équilibre...donc réaction dans les deux sens...

Posté par
Djex
re : Exercice de chimie : solution tampon 07-03-10 à 19:46

Ok ok donc on a le ph avec la concentration en H3O+ assez facilement du coup ...

Merci pour ces précisions

Posté par
Djex
re : Exercice de chimie : solution tampon 07-03-10 à 20:25

Bon j'ai fais le calcul avec la reaction 2 :
(H3O+) = 8.10-6
ce qui donne un ph de 5.1 ...

Apres pour la question 4 on cherche le pH lorsque l'on rajoute 10-3 mol/L d'H3O+
Et la franchement j'vois pas comment trouver le pH de cette nouvelle solution ...

Posté par
lulu3324
re : Exercice de chimie : solution tampon 07-03-10 à 20:53

fais un tableau d'avancement... ca t'aidera...



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