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Acide faible-base faible 2
Bonsoir les amis 
J'aurais besoin d'aide pour cet exercice.
Merci de me guider à résoudre cet exo
L'énoncé :
1. Pour préparer un litre de solution déci molaire d'acide ethanoique ,on introduit Va ml d'acide pur dans une fiole jaugée de 1L et l'on complète avec de l'eau distillée .
a)Calculer Va
La solution est diluée 10 fois ,son pH devient égal à 3,4 .
b)Calculer la molarité de toutes les espèces chimiques présentes dans la solution
c) En déduire le caractère fort ou faible de cet acide .
d) Calculer le coefficient d'ionisation et la constante d'acidité du couple acide /base correspondant .
Masse volumique de l'acide pur = 1,05 g/ml
2. Une solution aqueuse d'acide benzoïque a un pH = 3,1 .On dilue 10 ml de cette solution à 1 L ,le pH de la solution devient 4,1.
a) Peut-on indiquer le caractère fort ou faible de cet acide ? Justifier la réponse .
b) Écrire l'équation-bilan de sa réaction avec l'eau .
3. Une solution d'ethylamine 5.10-3 M a un pH = 11,2 .
a) Montrer avec le minimum de calcul qu'il s'agit d'une base faible .
b) Écrire l'équation-bilan de sa réaction avec l'eau et montrer qu'il s'agit d'une réaction d'acide -base .
4. Une solution aqueuse déci molaire d'ethanoate de sodium de volume V= 1L a un pH = 8,9
a) Calculer la molarité de toutes les espèces chimiques présentes dans la solution
b) On mélange 10 ml de cette solution avec 10 ml d'une solution d'acide chlorhydrique de même molarité. Le pH du mélange obtenu vaut 3 .
Calculer les nouvelles molarités des différentes espèces chimiques dans ce mélange
c) Montrer que la variation de la concentration des ions éthanoate ne peut être due à la seule dilution .
d) Quelle est dans ces conditions ,la réaction qui peut justifier cette variation ?
e) Montrer qu'il s'agit d'une réaction acide -base
Ma réponse
1a.
Peut-on écrire Va= V= 1L ?
Merci d'avance 
Bonsoir
Quelques éléments de réponse.
1.a) Il faut introduire 0,1mole d'acide éthanoïque et compléter à un litre avec de l'eau distillée. La masse molaire de cet acide est M=60g/mol. Il faut donc introduire une masse de 6,0g d'acide pur. Pour connaître le volume correspondant, la masse volumique de l'acide pur est fournie...
1.b) Après dilution, la concentration de la solution (quantité introduite par litre) est c=1,0.10-2mol/L. Il faut remplir un tableau d'avancement après avoir écrit l'équation de la réaction comme dans l'exercice précédent. Ce que tu as écrit dans ton dernier message est correct.
1.c) facile !
1.d) Le taux de ionisation est le rapport (quantité d'acide ayant réagit)/(quantité introduite d'acide) ; en raisonnant sur un litre de solution :
L'étude de la solution d'acide benzoïque est très analogue.
Je te laisse continuer en espérant t'avoir remis sur la bonne voie !
Bonsoir vanoise
Peut-on redresser le tableau d'avancement ainsi ? :
| CH3COOH | H2O | CH3OO- | H3O+ | |
| État initial | c=1.10-2 mol/L | en excès | 0 | 0 |
| État final | c-x | en excès | x | x |
Avec [H3O+]total= 5,97.10-4mol/L
Très bon tableau ! Je crois que tu as compris !
En revanche : comme tu l'as écrit précédemment :
x=[H3O+]= 10-3,4= 3,98.10-4 mol/L
Donc il n'y a pas autoprotolyse de l'eau ?
Bien sûr que si ! Seulement cette autoprotolyse produit dans l'eau pure seulement 10-7 mol/L d'ions H30+et autant d'ions HO- . Tant que le pH n'est pas trop proche de 7 (en pratique : inférieur à 6,5 ou supérieur à 7,5), on peut négliger l'influence de cette autoprotolyse devant l'influence de la réaction sur l'eau de l'acide ou de la base introduite dans l'eau. Cette approximation permet de remplir le tableau d'avancement.
Autre remarque : la mesure du pH permet d'obtenir la valeur réelle de la concentration en ion oxonium, que l'autoprotolyse de l'eau soit d'influence négligeable ou pas.
Exemple de la solution étudiée ici : pH=3,4
On peut écrire : [H3O+]= 10-3,4mol/L
et : [CH3COO-]= [H3O+] (excellente approximation)
Exemple d'une solution acide très diluée telle que pH=6,6 :
On peut écrire :
[H3O+]= 10-6,6mol/L
mais :
[CH3COO-]
[H3O+] car l'autoprotolyse de l'eau n'est plus d'influence négligeable
Est-ce plus clair maintenant ?
On a mal à répondre correctement la question 2
Un peu subtil effectivement ! On peut commencer par tester l'hypothèse : "l'acide benzoïque est fort". Si l'hypothèse est correcte, c mole d'acide introduite par litre produit c mol/L d'ions oxonium. L'autoprotolyse étant d'influence négligeable pour pH<6,5, dans cette hypothèse :
[H3O+]=c=10-pH=10-3,1mol/L
On dilue la solution au centième : la nouvelle concentration est :
Dans cette hypothèse, le pH de la solution diluée devrait être :
pH'=-log(c')=5,1
Or le pH de la solution diluée est égal à 4,1. L'hypothèse d'un acide benzoïque fort est donc fausse. Conclusion : l'acide benzoïque est un acide faible.
Hello vanoise
3.a)
pke+ logC= 11,7
Donc pH< pKe+ logC
Alors il s'agit d'une base faible
3b)
On a
C2H5NH3+ H2O = C2H5NH2++ H3O+
3c)
Comment peut-on répondre à cette question ?
Merci
Bonsoir
Tu confonds l'ion éthylammonium et l'éthylamine
C2H5NH2 + H2O = HO- + C2H5NH3+
L'éthylamine est une base : elle capte un ion H+ pris à une molécule d'eau pour donner son acide conjugué : l'ion éthylammonium. La molécule d'eau, en perdant H+ se transforme en ion hydroxyde, sa base conjuguée.
oui ; les ions Na+ étant spectateurs et les ions éthanoate constituant la base conjuguée de l'acide éthanoïque, il est facile d'écrire la réaction des ions éthanoate sur l'eau. Le pH fourni permet d'obtenir la concentration en ions hydroxyde puis un tableau d'avancement permet d'obtenir les autres concentrations. L'autoprotolyse de l'eau est d'influence négligeable car pH>7,5.
OK
4a)
| CH3COO- | H2O | CH3COOH | OH- | |
| état initial | C=10-2mol/L | en excès | 0 | 0 |
| état final | C-x | en excès | x | x |
[H3O+]=[OH-]=[CH3COOH]=10-8,9mol/L
C'est juste ?
[H3O+]=[OH-]=[CH3COOH]
As-tu vraiment bien compris l'intérêt du tableau d'avancement ?
Selon ce tableau :
x=[OH-]=[CH3COOH]
et la concentration en ions oxonium est négligeable.
Attention : cela ne veut pas dire qu'elle est nulle ! Elle vaut :
[H3O+]=10-pH
L'équilibre d'autoprotolyse de l'eau maintient un produit ionique constant :
[H3O+].[OH-]=10-Ke=10-14
Cela va te permettre de trouver la concentration en ions hydroxyde puis, grâce au tableau d'avancement, les autres concentrations...
Désolé !!
Je comprends mieux
Plutôt [OH-]= [CH3COO-]= 7,94.10-6 mol/L
4b)
Je reprends:
(H3O++ Cl-)+(CH3COO-+Na+)= CH3COOH +H2O
C'est correct?
Merci
Inutile de faire figurer les ions chlorure et sodium puisqu'ils ne participent à aucune réaction (ions spectateurs), Il aurait d'ailleurs fallu les faire figurer aussi à droite. OK pour le reste.
Tu n'as pas bien compris l'intérêt du tableau d'avancement. On porte dans les colonnes de gauche les réactifs, dans celles de droites les produits :
| espèces en solution | CH3COO- | H3O+ | CH3COOH | H2O |
| Quantités introduites par litre | C/2 | C/2 | 0 | excès |
| concentrations finales (mol/L) | excès |
Attention : en mélangeant une solution de concentration C avec un même volume d'une autre solution de même concentration, en absence de réaction chimique, tu multiplies le volume par deux donc divises la concentration par deux.
L'acide chlorhydrique de concentration C correspond à pH=-log(C)=1 ; en divisant la concentration par deux en absence de réaction on obtiendrait :
pH=-log(C/2)
1,3. Or le pH est en réalité plus élevé, la diminution de concentration en H3O+ est plus importante que celle due à la dilution ; il y a bien réaction chimique conformément au tableau d'avancement.Mais j'ai déjà en grande partie répondu !
La réponse à 4c) est dans mon message du 13-09-17 à 11:10.
Pour les autres questions, les indications fournies dans les messages précédents sur les réactions acide base avec échange d'ion H+ entre l'acide d'un couple et la base d'un autre couple devraient de permettre de terminer seul. A toi de faire une synthèse !
Merci de me reexpliquer avec des phrases plus faciles ...
J'ai relu plusieurs fois mais je n'ai pas bien saisi la quintessence de votre phrase
Merci
Tu pars de 10mL d'acide chlorhydrique à c=0.1mol/L : pH=-log(c)=1 car c=[H3O+] car l'acide est fort.
En ajoutant les 10mL de solution de base faible, le volume est multiplié par 2. Imagine que les ions oxonium ne réagissent pas sur la base. On aurait maintenant :
[H3O+] =c/2=0,05mol/L donc pH=-log(c/2)1,3.
Or : les mesures conduisent à [H3O+] =10-pH=10-3mol/L
La concentration en ions oxonium est nettement plus faible que celle que l'on aurait en absence de réaction. Il y a donc réaction entre les ions oxonium et la base faible :
H3O+ +CH3COO- = CH3COOH +H2O
Il s'agit bien d'une réaction acide base : un ion oxonium cède un ion H+ à un ion éthanoate.
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