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l'acide fluorhydrique

Posté par
sil2b
14-03-10 à 15:44

Bonjour, j'aurais besoin d'aide pour cet exo, merci.

On mesure la conductivité σ d'une solution aqueuse d'acide fluorhydrique HF de concentration initiale C0= 1,0*10-3 mol.L- 1 : σ = 2,2*10- 2 S.m- 1

1)Écrire l'équation de la réaction de l'acide fluorhydrique avec l'eau.
2)Donner l'expression littérale de la conductivité σ de la solution.  
3)En déduire la concentration des ions H3O+ de la solution.
4)Calculer la valeur de la constante d'équilibre K de la réaction
5)la transformation associée à la reaction entre l'acide fluorhydrique et l'eau est elle totale ?
6)calculer le taux d'avancement final de la réaction.
7)comment varie ce taux d'avancement lorsqu'on dilue la solution ?  

Données: conductivités molaires ioniques (en S.m².mol-1): λH3O+=3,50.10-2 et λF-= 5,54.10-3



1)HF + H2O = H3O+ + F- ?

mais faut il écrire les couples acide/base ?

Posté par
moggi
re : l'acide fluorhydrique 14-03-10 à 16:24

Bonjour,
1) C'est juste mais il est préférable d'indiquer les couples ac/b utilisés
2) Question de cours
3) En utilisant la formule de la conductivité mais attention aux unités!!!
4) K = Qr,eq = [F-][H3O+] / [HF]
5) Cela dépend de la valeur de K
6) = xf/xmax
Bonne chance =)

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 14-03-10 à 16:37

bonjour,

1)HF/F- et H3O+/H2O
2)=H3O+[H3O+] + F-[F-] ?

Posté par
moggi
re : l'acide fluorhydrique 14-03-10 à 16:45

Oui pour l'instant c'est juste

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 14-03-10 à 16:59

3) [H3O+]= /[f-[F-]*H3O*] ?

Posté par
moggi
re : l'acide fluorhydrique 14-03-10 à 17:58

Oui par contre là il faut faire attention au résultat qui va être en mol.m-3
et il faut dire que [F-] = [H3O+]

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 14-03-10 à 18:08

je ne m'en sort pas pour ce calcul

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 09:57

s'il vous plaît, j'ai besoin d'aide pour la question 3. merci

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 11:17

Bonjour

3) Puisque [H3O+]=[F-]=C alors la conductivité s'écrit : =(H3O++F-)C

donc ca donne quoi?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 11:45

mais c'est juste pour la question 2 ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 12:01

2) oui oui c'est bon (comme l'a dit Moggi) !
3) combien vaut C alors?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 12:08

C=5,43.10-1 mais je ne sais pas pour l'unité

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 12:28

oui je suis d'accord : C=0.543 .
Bon pour l'unité regarde c'est facile : on divise quoi par quoi?
/(1+2) donc on a : [S.m-1]/[S.m².mol-1]

Tu es d'accord? Donc quelle est l'unité de C ?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 13:08

d'après la formule, j'ai pu constater que la concentration s'exprime en mol.m-3 mais sinon a vu d'oeil je ne vois pas comment peut on déterminer l'unité recherchée

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 13:12

oui la concentration s'exprime bien ici en mol/m3 !!
Qu'entends-tu par "à vue d'oeil" ? On détermine l'unité avec une analyse aux dimensions (comme celle que je t'ai proposé ici) : [S.m-1]/[S.m².mol-1] donc ca donne m-3/mol-1 donc des mol.m-3 !!

ok? entraine toi sur des analyses comme celle là ca aide beaucoup à trouver une unité...

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 13:20

ok et sinon, je peux écrire la concentration en mol/L où ce n'est pas nécessaire ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 14:42

oui bien sur tu peux mais il faut que tu convertisses le résultat obtenu alors...(vu qu'il est en mol/m3)

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 16:16

1m3=1000L  =>0,543 mol/m3=0,543.103mol/L ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 18:58

non non tu te trompe dans la conversion là...

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 20:39

1m3=1.103 L ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 20:47

oui 1m3=1000L on est d'accord mais c'est l'autre conversion qui est fausse...

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 21:33

j'ai pu voir qu'il fallait multiplier en fait par 10-3, ce que je ne comprend pas. du m3 vers L il faut bien faire 103 et du L vers le m3 il faut bien faire 10-3

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 22:01

on a : 0,543 mol 1000L ok?
donc ca donne quoi en mol/L

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 22:08

j'ai pas compris 0,543 mol1000 L

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 18-03-10 à 23:11

on a une concentration de 0,543 mol/m3 d'accord? Donc on a 0,543 mole dans 1 m3 soit 0,543 mole dans 1000L !!

OK? Tu n'as plus qu'à convertir...convenablement cette fois ci...

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 09:48

3)1L=1000.10-3L  donc 0,543 mol/m3=0,543.10-3mol/L soit 5,43.10-4mol/L ?

4) je ne suis pas sure: K=[H3O+]²/[HF]  ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 13:32

3) voila ! c'est bon !
4) [H3O+]=5.43*10-4mol/L donc pH=3.27
   Comme le pH est inférieur à 6.5, on peut négliger l'autoprotolyse de l'eau et comme HF est un acide faible alors on peut dire que [HF]=C0 d'où K=[H3O+]²/C0 effectivement...

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 14:07

4) K=2,95.10-4 ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 14:28

4) oui c'est bon !

ensuite des idées?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 14:34

5) la valeur de k est faible donc la réaction n'est pas totale
6)=Xfinal/Xmax mais on a pas ces valeurs

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 14:54

5) très bien
6) si on peut le calculer : xfinal c'est xfinal=[F-]=[H3O+]
   et xmax c'est la concentration de F- si la réaction était totale...donc?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 15:02

Xmax=[F-]-[HF] ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 16:54

mais non ! Pour calculer xmax on fait l'hypothèse que cette réaction est totale. Donc [F-]=C0 !! et [HF]=0 mol/L !!!

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 17:16

ok, donc =0,543.

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 17:24

oui c'est exact ! C'est bon tu as compris comment calculer ? C'est la méthode générale de calcul...

7)

Citation :
comment varie ce taux d'avancement lorsqu'on dilue la solution ?
c'est une des propriétés des acides faibles : lorsqu'on le dilue il se comporte de plus en plus comme un acide fort. Donc? (si besoin cherche la définition d'un acide fort...)

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 17:40

augmente

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 18:29

oui c'est ca ! Il tend vers 1 comme pour un acide fort !

C'est bon pour l'ensemble de l'exo?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 18:33

alors, je ne comprend pas, d'habitude Xmax c'est en mole ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 18:40

oui (j'ai sauté des étapes) en fait on a :
= \frac{x_f}{x_{max}} = \frac{C_f*V}{C_0*V} = \frac{C_f}{C_0} avec Cf la concentration finale en F-.

ok?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 18:52

oui autre chose. si je reprend cette réaction:

HF + H2O = H3O+ + F-

elle n'est pas total, donc je voulais quelle sont les relations entre les différentes concentrations.

et si on admet qu'elle est totale, de même

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 18:58

Citation :
elle n'est pas total, donc je voulais quelle sont les relations entre les différentes concentrations.
c'est l'expression donnant K.

et si on admet qu'elle est totale, de même alors [F-]=[H3O+]=C0

ok?

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 19:11

oui.

et pour la question 4) j'ai vu quelque part que K=[H3O+]²/Co-C => K=(5,43.10-4)²/(1,0.10-3 - 5,43.10-4)

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 19:47

oulah pardon erreur de frappe !

Citation :
et si on admet qu'elle est totale, de même
alors [F-]=[H3O+]=C0

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 19:55

4) K=6,45.10-4 alors ?

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 19:59

Citation :
et pour la question 4) j'ai vu quelque part que K=[H3O+]²/Co-C => K=(5,43.10-4)²/(1,0.10-3 - 5,43.10-4)
oui effectivement il est plus rigoureux de faire ca que de faire ce qu'on a fait !

Posté par
lulu3324
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 20:00

4) oui voila : K=6,45.10-4

Posté par
sil2b
re : l'acide fluorhydrique 19-03-10 à 20:43

ok. merci beaucoup pour ton aide



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