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55,55 M = Concentration à l'équilibre ?

Posté par
Adam68
05-01-21 à 11:33

Bonjour,

Grâce à un membre, j'ai pu découvrir lors de mon dernier post que je faisais une confusion entre les concentrations à l'équilibre et initiales dans mes calculs de pH.
Je dresse donc un bilan de concentration en dessous de mes équations à présent pour mieux comprendre.

Le truc, c'est que je laisse toujours la colonne de l'eau vide en écrivant "excès" mais le professeur a ici demandé d'indiquer toutes les concentrations et a indiqué que celle de H2O valait 55,55 M.
(La réaction est CH3NH2 + H2O <=> CH3NH3+    +   OH-)

Intuitivement j'aurais mis : Cini H2O = excès
                                                            [H2O]éq = 55,55 M


Pourriez-vous me confirmer ?


Merci d'avance

    

Posté par
vanoise
re : 55,55 M = Concentration à l'équilibre ? 05-01-21 à 11:37

Bonjour
Dans un litre de solution aqueuse diluée, tu a environ 1000g d'eau et la masse molaire de l'eau est M=18g/mol. Tu peux conclure...

Posté par
Adam68
re : 55,55 M = Concentration à l'équilibre ? 05-01-21 à 12:10

J'ai exactement la ligne que tu m'as écrit dans le cours, je vois bien mathématiquement que cela fait 55,55 M mais à nouveau je ne sais pas s'il s'agit de concentration initiale ou à l'équilibre


De ta phrase, j'ai l'impression que tu tentes de m'emmener vers la réaction d'autroprotolyse de l'eau :
H2O + H2O <=> H3O+  + OH-
K = [OH-] [H3O+]   /   [H2O]2 = 10-17.48


Et dans mon esprit, toutes ces valeurs sont des valeurs à l'équilibre...

Posté par
vanoise
re : 55,55 M = Concentration à l'équilibre ? 05-01-21 à 12:41

Citation :
mais à nouveau je ne sais pas s'il s'agit de concentration initiale ou à l'équilibre

Comme écrit dans mon précédent message, cette valeur est valide dans n'importe quelle solution aqueuse, pourvue que cette solution soit très diluée et cela, qu'il y ait un équilibre chimique ou pas. La seule condition nécessaire est la nécessité d'une forte dilution. Les molécules d'eau sont alors extrêmement majoritaires par rapport aux molécules et aux ions apportés par les espèces dissoutes. La concentration en molécules d'eau dans la solution diluée est pratiquement égale à la concentration en eau dans l'eau liquide pure.
Autre remarque à propos de l'autoprotolyse de l'eau, remarque aussi valide pour tout équilibre faisant intervenir l'eau comme produit ou réactif. Si la solution est très diluée, l'eau se comporte alors chimiquement comme si elle était pure. Elle n'intervient pas dans l'expression du quotient de réaction et donc aussi dans l'expression de la constante d'équilibre. La constante d'autoprotolyse de l'eau s'écrit donc, dans le cas d'un équilibre :
Ke=[H3O+].[HO-]=10-14 à 25°C.

Posté par
Adam68
re : 55,55 M = Concentration à l'équilibre ? 05-01-21 à 15:09

Je comprends mieux quand les explications sont illustrées donc je préfère te demander une confirmation avec des chiffres si tu veux bien. Si j'ai compris, alors mon bilan de concentration doit ressembler à ça :

Enoncé : "Pour CCH3NH2 = 0,2 M   et pH = 12,  indiquez les concentrations de toutes les espèces chimiques."

Raisonnement :
pH = 12
<=> [H3O+] = 10-12
Et [OH-] = 10-2

                       CH3NH2     +         H2O          <=>         CH3NH3+           +          OH-
---------------------------------------------------------------------------------------------
Ci                      0,2M                     55,55M                                  0                                      0

Cr                     - 10                      - 10                                  + 10                          +10

Cf                       0,19M                  55,54M                               10                            10      
                                                            ~55,55M


Comme tu me disais Vanoise, la solution aqueuse de méthylamine est fortement diluée (0,2M) est donc les molécules d'eau sont majoritaires par rapport aux autres espèces, ce qui fait qu'entre la concentration initiale  de 55,55M (C eau pure) et à l'équilibre (55,54M), la concentration de l'eau ne varie quasiment pas (puisque la concentration d'eau qui réagit est seulement de 10-2, ce qui est extremement faible comparé au 55,55mol/L de départ)


Merci en tout cas pour la réponse que tu as déjà postée

Posté par
vanoise
re : 55,55 M = Concentration à l'équilibre ? 05-01-21 à 17:45

Je crois que tu as compris.  
Juste un détail : dans ton tableau d'avancement, plutôt que d'ajouter "M" pour toutes les concentrations, préciser dans la première colonne l'unité de concentration. Par exemple, pour la dernière ligne, première colonne : "concentrations finales (mol/L)"

Posté par
Adam68
re : 55,55 M = Concentration à l'équilibre ? 05-01-21 à 18:54

Génial, merci beaucoup Vanoise !

Je prends note de ta remarque



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