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Solutions acides, basiques et pH

Posté par
Melissente
01-12-09 à 17:40

Bonjour à tous, j'ai un exercice qui me pose problème, merci de votre aide.

La dissolution du chlorure d'hydrogène HCl (g) dans l'eau est une transformation chimique totale. On obtient de l'acide chlorydrique.


a) Ecrire l'équation de la raction associée à cette transformation chimique.

J'ai trouvé, HCl + H2O --> H3O+ + Cl-

c'est juste?

b) La concentration en soluté apporté d'une solution (S1) de chlorure d'hydrogène est c=5,0 x 10-3 mol/L. Quel est le pH de la solution?
alors dfeja je ne comprend pas le terme "concentration en soluté apporté" cela signifie qu'il s'agit de la concentration de HCL ? dans ce cas la comment calcuer un pH sans avoir la concentration des ions H3O+ ??

c) On souhaite fabriquer, à partir de la solution (S1), 1,0L d'une solution (S2) de chlorure d'hydrogène de pH= 4,0. Décrire les diverses étapes de la préparation et préciser le matériel utilisé.

Cette question ne me pose pas de problèmes, il s'agit de décrire le protocole d'une dissolution. C'est juste?

d) On mélange 20 mL d'une solution de chlorure d'hydrogène de pH= 2,0 et 50 mL d'une solution de chlorure d'hydrogène de pH=4,0 . Déterminer la quantité de matière d'ions H30+ dans le mélange et en déduire le pH du mélange.

Pour cette question je ne sais pas du tout comment m'y prendre.

S'il vous plait aidez-moi.

Merci d'avance.

Posté par
lulu3324
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 19:46

ques a) attention précises bien l'état physique de chaque constituant (aqueux, gazeux, solide,...) quand tu écris une équation chimique.

ques b) la concentration en soluté apportée veut simplement dire que tu as C(HCl(aq))=C(H+)=C(Cl-) que l'on peut déduire avec un tableau d'avancement (réaction totale).

ques c) Oui c'est ca. Mais tu sais quoi utiliser?

ques d) on te donne le pH de chaque solution. tu peux en déduire C(H+) et avec le volume de chaque solution en déduire n(H+).
        Le mélange des deux solutions donc donc : n1(H+)+n2(H+)

d'accord?

Posté par
Melissente
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 20:25

Merci énormément

a) HCl(g) + H2O(aq) --> H3O+(aq) + Cl-(aq)
C'est correct cette fois-ci?

b) En faite j'ai compris pour la concentration apporté en soluté, mais cette égalité C(HCl(aq))=C(H+)=C(Cl-)  n'est en fait valable que dans le cas (comme ici) où la réaction est totale c'est bien cela ? sinon à quoi correspondrait la concentration apporté en soluté.

Donc si on a C(HCl(aq))=C(H+)=C(Cl-) , cela signifie que pH= -log [h3O+] = 2,3 .

C'est juste?

c) Pour la dilution, on introduit la solution mère S1 dans un bécher. Ensuite à l'aide d'une pipette jaugée munie d'une propipette on prélève un volume V que l'on introduit dans une fiole jaugée de 1,0L .
a l'aide d'une pissette d'eau distillée on remplie de moitié la fiole jaugée. En prenant soin de boucher à l'aide d'un bouchon la fiole jaugée, puis on agite jusqu'à dilution complète.
On remplie la fiole jaugée de nouveau avec la pissette d'eau distillée jusqu'à ce que le ménisque de la solution affleure de le trait de jauge. On agite une derniere fois pour homogénéiser la solution.

C'est correct?

d) On sait que S1: pH= 2,0 avec un volume V1= 20,0 mL
S1 : pH= 4,0, avec un volume V2=50,0mL

Donc nH3O+ = n1(H3O+) + n2(H3O+)
= 10^-2 x 20,0x10^-3 + 10^-4 x 50,0x10^-3
= 7,Ox10^-4 mol

C'est juste?

pour le pH du mélange, c'est :
pH= -log [H3O+]
= -log nH3O+/70
=2,O .

Correct?

MERCI ENORMEMENT DE L'AIDE !
                                

Posté par
lulu3324
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 20:37

a) ok
b) ok
c) ok
d) ok

très bien

Posté par
Melissente
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 20:39

Par exemple, Je trouve dans un exercice une question comme ca , je ne sais pas comment m'y prendre , vous pouvez m'aidez

C'est toujours à propos de la concentration en soluté apporté

je cite : " le phénol C6H5OH est un acide dont la solution aqueuse possède des propriétés antiseptiques. Sa solubilité dans l'eau est de 9,4 g/L .

a) Quelle est la concentration molaire en soluté apporté d'une solution saturée de phénol?
Je ne sais comment mis prendre, en faite c'est concentration correspond a [C6H5OH] ? et en faite la solubilité comment l'utiliser pour la concentration ?

Posté par
Melissente
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 20:40

Merci beaucoup de m'avoir aidé, très sincèrement .

Posté par
lulu3324
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 20:46

regarde les unités de chacun d'eux et compare : solubilité en g/L et concentration molaire en mol/L. C'est un moyen rapide pour en déduire des relations simples ...

donc C=s... ? (avec s la solubilité)

Posté par
lulu3324
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 20:48

non pardon la dernière relation ne permet pas de trouver C...
A toi de la trouver...

Posté par
Melissente
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 21:03

J'ai une petite idée mais n'en suis pas réellement convaincue
la sulubilité est de 9,4 g/L donc pour un litre de solution on a 9,4g de C6H5OH

donc n(C6H5OH) = 9,4 / 94 = 0,1 mol.
avec M(C6H5OH) = 94g/mol

ainsi, c(C6H5OH)= 0,1/1 = 0,1 mol/L .

Posté par
lulu3324
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 21:05

oui voila c'est ca donc : C=s/(M.V)

Posté par
Melissente
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 21:06

Merci !

Posté par
122155
re : Solutions acides, basiques et pH 01-12-09 à 21:17

salut:
a)   HCl(g) + H2O(l) --> H3O+ (aq) + Cl- (aq)

b)
pH= -log [H3O+] = 2,3 .               Correct

c)pour  préparer, à partir de la solution (S1) de concentration C=5.10-3 mol/L,un volume  V'=1,0L d'une solution (S2) de chlorure d'hydrogène de pH= 4,0. {de concentration C'=10-4 mol/L} . on doit savoir le  volume V de la solution S qu'on va  prélever avec  pipette jaugée munie d'une propipette . ce volume est telle que:  
               C.V=C'V'
V=\frac{C'V'}{C}=\frac{10^{-4}mol/L.1L}{5.10^{-3}mol/L}=0,02L=2mL

donc c'est 2mL d'acide et 98 mL d'eau distillée qu'on doit introduire dans la fiole jaugée tout en respectant les précautions indiqués pour avoir 1L  de la  solution (S2) de chlorure d'hydrogène de pH= 4,0. (c'est à dire de concentration C'=10-4 mol/L)

d) En  mélangeant  20 mL d'une solution de chlorure d'hydrogène de pH= 2,0 et 50 mL d'une solution de chlorure d'hydrogène de pH=4,0 .
la quantité de matière d'ions H30+ dans le mélange  est :

nH3O+ = n1(H3O+) + n2(H3O+)
  = 10-2 x 20,0x10-3 + 10-4 x 50,0x10-3
= 2,05x10-4 mol

le pH du mélange :
pH= -log [H3O+]
 \\ = -log \frac{n_{(H3O+)}}{V}=-log\frac{2,05.10^{-4}mol}{70.10^{-3}L
 \\


pH2,5

Posté par
Melissente
re : Solutions acides, basiques et pH 02-12-09 à 12:42

Effectivement, j'avais fait une belle erreur de calcul! j'ai mal tapé sur la calculatrice.
En tout cas merci beaucoup pour l'aide!



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