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Niveau maths sup
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Acide et base (1)

Posté par Profil etudiantilois 25-11-18 à 21:51

Bonsoir,

J'ai des difficultés avec les 2 exercices ci-dessous.

Je pense bien maîtriser mon cours sur les acides et les bases, mais en chimie c'est tout le temps comme ça, je n'arrive pas à savoir quelle formule ou quel élément du cours utiliser au bon endroit...

Pourriez-vous me mettre sur la voie pour les premières questions des 2 exercices s'il vous plaît ?

Merci beaucoup d'avance pour l'aide, j'en ai vraiment besoin, cela fait tout le week-end que je cherche et que je ne trouve pas...

Exercices :

Exercice 1 :

Solution de base forte

On étudie une solution de 100 mL d'hydroxyde de sodium de concentration c0 = 0,010 mol.L-1.

1.1 Calculer le pH de la solution.
1.2. On ajoute 10 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de même concentration. Calculer le pH de la solution obtenue.
1.3. On dilue d'un facteur 10 la solution d'hydroxyde de sodium initiale, calculer le pH de la solution obtenue.

Mélange acide/base faible conjugué

On étudie une solution de 100 mL d'un mélange acide faible - base faible d'un même couple A-/AH, de concentration introduite cA- = 0,10 mol.L-1 et cAH = 0,090 mol.L-1. Le pKa du couple vaut 12,0.

2.1. Calculer le pH de la solution.
2.2. On ajoute 10 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,010 mol.L-1. Calculer le pH de la solution obtenue.
2.3 On dilue d?un facteur 10 la solution initiale. Calculer le pH de la solution obtenue.

Conclusion
Comparer les deux solutions en tant que solution tampon.

Exercice 2 :

***Enoncé supprimé***

Posté par
vanoise
re : Acide et base 25-11-18 à 21:58

Bonjour
Expose ce que tu as été capable de faire : de nombreuses questions sont des applications directes du cours. Pose des questions précises sur ce qui te bloque. Je veux bien répondre à des questions précises mais pas te fournir un corrigé tout cuit qui risque de ne pas être adapté à ton niveau.

Posté par Profil etudiantiloisre : Acide et base 25-11-18 à 22:20

Je comprends.

Voici donc des éléments de réponse, pourriez-vous me dire ce qui est juste et ce qui est faux ?

Exercice 1 :

1.1. pH=14 + log c0=12. Donc : pH=12. (cas d'une base forte)

1.2  et 1.3 Là je ne vois pas quelle formule utiliser ni quel raisonnement avoir... Car pour 1.2, on a un mélange d'acide fort et de base forte, alors comment faire car sauf erreur de ma part, on n'a pas de formule ?

2.1. Idem, on n'a pas de formule pour un mélange d'acide faible/base faible, et je ne vois pas comment un tableau d'avancement pourrait aider...

Exercice 2 :

***Proposition supprimée***

Pourriez-vous m'aider à comprendre ?

Merci beaucoup pour l'aide en tout cas, car j'en ai vraiment besoin...

Posté par
vanoise
re : Acide et base 25-11-18 à 22:41

OK pour 1.1
Pour la suite, il faut réfléchir à la situation et à ce qui se passe chimiquement au lieu de juste chercher une formule à appliquer.
1.2 : tu as une réaction quasi totale acide fort - base forte où le réactif limitant est H3O+ :
H3O+ + HO- 2H2O
Remplis un tableau d'avancement ; tu en déduiras la quantité restante d'ions HO- puis sa concentration sachant que le volume est maintenant 110mL.
1.3 : même raisonnement qu'en 1.1 après dilution au dixième.
Partie 2 :
2.1 :  il faut utiliser la relation :

pH=pKa+\log\left(\dfrac{\left[A^{-}\right]}{\left[AH\right]}\right)
2.2 : Les ions oxonium de l'acide chlorhydrique réagissent de façon quasi totale sur la base faible A- :
A- + H3O+ AH + H2O
Là encore : tableau d'avancement puis utilisation de la formule précédente...

Posté par Profil etudiantiloisre : Acide et base 25-11-18 à 23:04

Merci beaucoup pour la réponse.

Mais comment savez-vous que "tu as une réaction quasi totale acide fort - base forte où le réactif limitant est H3O+" ?

Cela doit être une question vraiment idiote, mais j'ai vraiment du mal en chimie...

Posté par
vanoise
re : Acide et base 26-11-18 à 11:52

Réaction quasi totale : constante d'équilibre très grande devant 1 : ici : 1014
La quantité initiale d'ions hydroxyde est :
no=Co.Vo=0,010*0,1=10-3mol
La quantité d'ions oxonium ajoutée est :
n1=C1.V1=0,010*0,010=10-4mol
Puisque la réaction est totale, reste après réaction (no-n1)=9.10-4mol d'ions hydroxyde présents dans un volume de 0,110L. Facile de calculer le nouveau pH...

Posté par
gbm Webmaster
re : Acide et base 26-11-18 à 14:09

Bonjour à vous deux,

@ etudiantilois : tu n'es pas nouveau sur le forum, il y a des règles => 1 topic = 1 exercice !

Posté par Profil etudiantiloisre : Acide et base 26-11-18 à 16:22

Vraiment désolé gbm, je l'ai fait pour la physique, mais j'ai complètement oublié de le faire pour la chimie !

D'ailleurs, pourriez-vous m'aider pour l'exercice 2 ?

Je pense avoir compris l'exercice 1, merci beaucoup !

Posté par
gbm Webmaster
re : Acide et base (1) 26-11-18 à 18:04

Pour l'exercice 2, poursuivre sur ce topic dupliqué : Acide et base (2)

Posté par Profil etudiantiloisre : Acide et base (1) 27-11-18 à 03:38

Bonsoir,

Il est 3h30 du matin, je n'arrive pas à faire le tableau d'avancement de la 1.2., j'espère que vous pourrez m'aider...

Pourquoi avez-vous écrit cette équation de réaction ?

Car acide chlorydrique c'est plutôt HCl et hydroxyde de sodium NaOH ?

Alors pourquoi écrire H3O+ et HO- dans l'équation de réaction ?

Enfin, comment connaissez-vous le réactif limitant ?

Et je comprends encore moins l'équation que vous avez écrite pour la 1.2, car dans les produits on aurait alors "excès" comme c'est H2O ?

Merci encore pour l'aide.

Posté par
Pikimidb
re : Acide et base (1) 27-11-18 à 20:20

Bonsoir à tous,

Je vais essayer de te répondre mais vanoise a déjà un peu tout expliqué , j'espère que ça ne dérange pas.  

Citation :
Car acide chlorydrique c'est plutôt HCl et hydroxyde de sodium NaOH ?


Quand tu mets du HCl dans de l'eau il te donne du H3O+ et du Cl- (qui est alors un ion spectateur), pareil pour NaOH, il te donne Na+ et du OH-.

Citation :
Pourquoi avez-vous écrit cette équation de réaction ?


En sachant cela, tu as deux couples acide base dans ta solution : le couple H3O+/H2O et le couple H2O/OH-.
Tu as donc la réaction acide-base :

H3O+ + HO- -->  2H2O avec K = 1/Ke = 1014.
La réaction est donc quantitative.

Citation :
Enfin, comment connaissez-vous le réactif limitant ?  


Tu as 1 mmol de H3O+ dans ta solution et 0,1 mmol de OH-, qui est limitant ?

Citation :
Et je comprends encore moins l'équation que vous avez écrite pour la 1.2, car dans les produits on aurait alors "excès" comme c'est H2O ?


Ce n'est pas un problème d'avoir H2O en excès, tu laisses comme ça, l'objectif de ta question est de connaître la concentration en H3O+, afin de calculer le pH.

PS : j'ai raisonné en nombre de mol, n'oublie pas de repasser en concentration afin de calculer le pH à la fin. Si tu préfères, tu peux faire le même raisonnement en concentration dans le tableau d'avancement, à toi de voir

Posté par
vanoise
re : Acide et base (1) 27-11-18 à 21:47

Bonsoir pikimidb
Je te passe très volontiers le relais!

Posté par Profil etudiantiloisre : Acide et base (1) 27-11-18 à 22:19

Bonsoir vanoise,

Pensez-vous pouvoir regarder mon exo sur les flux ?

Merci d'avance !

Posté par
mmalou Webmaster
re : Acide et base (1) 28-11-18 à 09:03

etudiantilois, ton exo est posé là où il est..;chacun le sait...peut y participer ou pas
Tu n'as pas à relancer les personnes ainsi sur un autre sujet
A bon entendeur....



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