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Reaction acido/basique
De l'eau fraîchement distillée et laissée à l'air libre dans un becher, à 25 °C, voit son pH diminuer progressivement puis se stabiliser à la valeur 5,7. La dissolution lente et progressive dans l'eau distillée du dioxyde de carbone présent dans l'air permet d'expliquer cette diminution du pH. Un équilibre s'établit entre le dioxyde de carbone présent dans l'air et celui qui est dissout dans l'eau distillée noté CO2, H2O.
Le couple dioxyde de carbone dissous / ion hydrogénocarbonate est CO2, H2O / HCO3- aq.
L'équation de la réaction entre le dioxyde de carbone dissous et l'eau s'écrit :
CO2,H2O+H2O(l)=HCO3- aq + H3O+aq.
Déderminer la valeur de [CO2,H2O]éq.
[HCO3- aq]éq / [CO2, H2O]éq = 0,20 ; [CO2, H2O]éq =[HCO3- aq]éq /0,2 = 2,0 10-6 / 0,2 =1,0 10-5 mol/L.
En déduire la valeur de c.
Conservation de l'élément carbone : c = [HCO3- aq]éq + [CO2, H2O]éq
c = 2,0 10-6 + 1,0 10-5 = 1,2 10-5 mol/
Bonjour, l'exercice est très long donc j'ai évité de tout mettre. Je ne comprends pas la différence entre, la concentre "C" et la concentration [C02,H20] ...
Merci d'avance
Tu as raison !
Un énoncé qui demande de calculer " c " sans le définir est un énoncé fautif.
Tu es en droit de répondre que :
" c " n'ayant pas été défini dans l'énoncé il est impossible de le calculer.
Je vais tout de même te donner la signification probable de " c " :
Il s'agit vraisemblablement de la concentration molaire apportée en CO2, autrement dit la concentration molaire initiale de cette molécule dans l'eau avant sa dissociation .
c = [CO2 , H2O]i à ne pas confondre avec [CO2 , H2O]éq
" éq " signifie " à l'équilibre "
Bonsoir,
D'accord merci !
Ensuite pour la calculer, je ne comprends pas non plus, j'ai fais un tableau d'avancement qui ne sert pas à grand chose. Je sais que xf = 2.0.10^-6 et que nous cherchons à l'état initial C, avec n=CxV
Moi non plus je ne comprends pas grand chose !
Tu as, semble t'il, mélangé l'énoncé avec tes propres réponses ce qu'il ne faut jamais faire.
De plus la valeur de la constante d'acidité (ou du pKa) ne figure pas dans l'énoncé alors comment a été trouvé
[HCO3- aq]éq / [CO2, H2O]éq = 0,20
Merci, si tu désires davantage d'aide, de poster l'énoncé dans son intégralité et de séparer nettement celui ci de tes propres réponses.
2. Eau distillée laissée à l'air libre
De l'eau fraîchement distillée et laissée quelque temps à l'air libre dans un bécher, à 25 °C, voit son pH diminuer progressivement puis se stabiliser à la valeur de 5,7. La dissolution lente et progressive
dans l'eau distillée du dioxyde de carbone présent dans l'air permet d'expliquer cette diminution du
pH. Un équilibre s'établit entre le dioxyde de carbone présent dans l'air et celui qui est dissous dans
l'eau distillée noté CO2, H2O.
Dans la suite de l'exercice on ne tiendra pas compte de la réaction entre les ions
hydrogénocarbonate HCO3
−
(aq) et l'eau.
Le couple dioxyde de carbone dissous / ion hydrogénocarbonate est CO2,H2O/HCO3
−
(aq).
2.1. L'équation de la réaction entre le dioxyde de carbone dissous et l'eau s'écrit :
CO2, H2O + H2O( ℓ ) = HCO3
−
(aq) + H3O
+
Écrire les couples acido-basiques mis en jeu dans cette équation.
2.2. Exprimer la constante d'acidité KA associée à l'équation précédente.
2.3. Montrer qu'à partir de l'expression de KA on peut écrire :
pH = pKA + log ( [HCO3
−
]éq / [CO2, H2O]éq ) relation (1 )
2.4. Sachant que pKA = 6,4 et en utilisant la relation (1), calculer la valeur du
quotient [HCO3
−
]éq / [CO2, H2O]éq pour de l'eau distillée de pH = 5,7. Parmi les espèces
CO2, H2O et HCO3
−
(aq) quelle est celle qui prédomine dans de l'eau distillée de pH = 5,7 ?
Justifier.
2.5. Tracer le diagramme de prédominance des espèces CO2, H2O et HCO3
−
(aq).
2.6. Tableau d'avancement
2.6.1 Compléter littéralement le tableau d'avancement molaire donné en annexe à rendre
avec la copie en fonction de V (volume considéré d'eau distillée) et de c (concentration
molaire apportée en dioxyde de carbone de l'eau distillée).
2.6.2 Quelle est la relation entre [HCO3−
]éq et [H3O
+
]éq?
En déduire la valeur de [HCO3
−
]éq
.2.6.3
Déterminer la valeur de [CO2, H2O]éq en utilisant l'expression de la constante d'acidité
établie à la question 2.2.
2.6.4 En déduire la valeur de c.
Voilà 
J'en déduis que :
La définition de " c " était donnée dans l'énoncé.
La valeur du pKa était présente.
Comment aurait je pu le deviner si tu tronques l'énoncé en enlevant ce qui est indispensable à sa résolution ?
Rappel (si besoin est) :
[H3O+] = 10-pH
Ka = 10-pKa
A partir du seul tableau d'avancement on obtient la relation :
[CO2 , H2O]éq = c - 10-pH
A partir de la définition de la constante d'acidité et du tableau d'avancement on obtient la relation :
[CO2 , H2O]éq = 10(pKa - 2 pH)
En égalant ces deux expressions de [CO2 , H2O]éq on obtient :
c = 10-pH + 10(pKa - 2 pH)
A partir du seul tableau d'avancement on obtient la relation :
[CO2 , H2O]éq = c - 10^-pH
Désolé mais à partir de làje ne comprends pas, où passe le volume V ?
D'après le tableau d'avancement :
néq(CO2 , H2O) = CV - xmax
On divise les deux membres de l'égalité par le volume :
[CO2 , H2O]éq = C - ( xmax / V) = C - [H3O+] = C - 10-pH
J'aurai du écrire xéq plutôt que xmax !
Donc :
D'après le tableau d'avancement :
néq(CO2 , H2O) = CV - xéq
On divise les deux membres de l'égalité par le volume :
[CO2 , H2O]éq = C - ( xéq / V) = C - [H3O+] = C - 10-pH
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