Hello,
Calculer le pH d'une solution de sulfure d'ammonium (NH4)2S à C0=10^-2 mol.L-1.
Données : pKa(H2S....)=7,0 et 13,0 et pKa(NH4+/NH3)=9,2.
J'ai un model fourni par le teacher mais je ne comprend pas pourquoi il écrit que dans l'état initial il y a : [NH4+]=2.10^-2 mol.L-1 et [S2-]=10^-2 mol.L-1.
Comment ce result s'obtient ?
Merci Madame, merci Monsieur.
Re-bonjour,
Il faut écrire l'équation de dissolution du sulfure d'ammonium (cristaux) dans l'eau :
(NH4)2S ---> 2NH4+ + S2-
donc pour 1 mole de (NH4)2S dissoute, il se forme 2 moles de NH4+ et 1 mole de S2-
soit n((NH4)2S)/1 = n(NH4+)/2 = n( S2-)/1
or par définition de la concentration molaire, on peut écrire :
C0 x V = [NH4+] x V / 2 = [S2-] x V
qu'on peut simplifier :
C0 = [NH4+] / 2 = [S2-]
soit [NH4+] = 2 x C0 et [S2-] = C0
Compte tenu du résultat obtenu par gbm, tu as ici un excellent exemple de situation où un diagramme des pKa et la règle du gamma permettent, sans le moindre calcul, d'obtenir la valeur du pH !
Merci beaucoup monsieur gbm et monsieur vanoise.
Et est-ce que le coefficient stochiométrique 2 NH4+ intervient ensuite dans l'écriture de la réaction prépondérante ? Si ceci n'est pas le cas, est-ce que parfois il y a des coefficients stochiométriques dans la réaction prépondérante ? Des exemples peut-être ?
Utilise la méthode fournie dans mes documents : place les différents couples en fonctions de leurs pKa en repérant bien les espèces introduites initialement en quantités non négligeable (les entourer ou utiliser une couleur différente). Tu vas voir que la règle du gamma s'applique. Remplis alors un tableau d'avancement et le résultat devrait te paraître alors évident sans le moindre calcul.
Ma compréhension est mieux merci !
Je dis donc :
RPQ :
NH4+ + S2- => NH3 + HS-
C0 2C0 0 0
C0 C0 C0
On atteint ainsi un nouvel état :
[S2-]=[NH3]=[HS-]=C0.
Avec la méthode de gamma on obtient une réaction prépondérante équilibrée :
S2- + HS- <=> HS- + S2-.
Donc :
pH=pKa(HS-/S2-)+log([S2-]/[HS-])=13.
Solution basique et on a bien pH supérieur à 7,5.
Mon travail est-il correct ?
Dois je faire d'autres vérifications ?
Merci Madame, merci Monsieur.
Ton raisonnement est parfaitement logique. Malheureusement tu t'es trompé à la première ligne du tableau d'avancement : c'est la concentration en NH4+ qui vaut 2Co, pas celle en S2-
Tu vas obtenir pH=pHa(NH4+/NH3)
Attention aux étourderies mais tu progresses vite !
Je dis donc :
RPQ :
NH4+ + S2- => NH3 + HS-
2C0 C0 0 0
C0 0 C0 C0
On atteint ainsi un nouvel état :
[NH4+]=[NH3]=[HS-]=C0.
Avec la méthode de gamma on obtient une réaction prépondérante équilibrée :
NH3 + NH4+ <=> NH4+ + NH3
Donc :
pH=pKa(NH3/NH4+)+log([NH3]/[NH4+])=9,2.
Solution basique et on a bien pH supérieur à 7,5.
Mon travail est-il correct ?
Est-ce qu'il faut aussi vérifier que ces réactions n'ont pas d'influence sur la réaction :
1. NH3 + HS- <=> S2- + NH4+
(C'est un signe <=> ou il faut plutôt mettre => ?)
2. NH3 + H2O <=> OH- + NH4+
3. HS- + H2O <=> OH- + H2S
4. 2 H2O <=> HO- + H3O+
Pour la 4 j'ai déjà verify on a bien pH supérieur à 7,5 donc l'autoprotolyse de l'eau est bien négligeable.
Je dirais qu'il faut verify :
1. ?????? Quelle vérification faire ?
2. pH supérieur ou égal à 9,2+1
3. pH supérieur ou égal à 7+1
C'est correct ?
Mais comment vérifier que les réactions 1 2 et 3 sont négligeables ? Avec pH=9,2
Merci Madame, merci Monsieur.
Merci monsieur vanoise.
Mais je me suis vraiment perdu unfortunately. Pourriez-vous récapituler les vérifications à effectuer please ?
Est-ce qu'il faut vérifier que les réactions 1 à 4 n'ont pas d'influence sur la réaction :
1. NH3 + HS- <=> S2- + NH4+
2. NH3 + H2O <=> OH- + NH4+
3. HS- + H2O <=> OH- + H2S
4. 2 H2O <=> HO- + H3O+
Surtout qu'il y a un problem : si on néglige la réaction number 2, il faut que pH soit supérieur à 9,2+1=10,2 ce qui est impossible car pH=9,2 !
I don't understand anymore....
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