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acide phosphorique (les 3 acidités,?)

Posté par
Raziel
22-12-08 à 13:35

Salut
je n'arrive pas à comprendre les 3 acidités de cet acide..
     "Dosage PH métrique d'une solution d'acide phosphorique"
Données (à 25 °C) : pK1 (H3PO4 / H2PO4-) = 2,1 ; pK2 (H2PO4- / HPO42-) = 7,2 . pK3 (HPO42- / PO43- ) = 12,4 ;
L'acide phosphorique H3PO4 est un triacide. On considère une solution (S) de cet acide.
Comment trouver PH de la première équivalence ? (et pourquoi..)
Qu'il est l'espèce majoritaire qui impose le PH à la première équivalence ?
et pourquoi on peut pas doser la 3ème acidité ?
(avec un peu d'explication)

Merci beaucoup.

Posté par
Raziel
re : acide phosphorique (les 3 acidités,?) 27-12-08 à 14:53

une idée..

Posté par
Raziel
re : acide phosphorique (les 3 acidités,?) 27-12-08 à 14:54

salut..
une autre question.. comment trouver le coefficient de dissociation de cet acide ?
Merci

Posté par
Barbidoux
re : acide phosphorique (les 3 acidités,?) 27-12-08 à 19:09

Lors du dosage de l'acide phosphorique on utilise, en général, une base forte (NaOH, par exemple. Lors de la neutralisation de la première acidité (première équivalence) le pH de la solution est équivalent à celui d'une solution d'hydrogénophosphate H2PO4^(-) qui réagit selon :
H2PO4^(-) --->H3PO4+HPO4^(2-)
La constante de cet équilibre vaut :
K={H3PO4}*{HPO4^(2-)}/{H2PO4^(-)}=Ka1/Ka2
Le tableau d'avancement de cette réaction s'écrit:
............H2PO4^(-) --->H3PO4+HPO4^(2-)
tfin......(c-x)..........................(x)..........(x)
où c est la concentration en soluté apporté de la solution d'acide phosphorique et x l'avancement final de la réaction.
De l'écriture des constantes d'acidité :
Ka1={H2PO4^(-)}*{H^(+)}/{H3PO4}
Ka2={HPO4^(2-)}*{H^(+)}/{H2PO4^(-)}
on déduit que
Ka1*Ka2={H2PO4^(2-)}*{H^(+)}^2/{H3PO4}
et comme à l'équivalence on a {H3PO4}={HPO4^(2-)}=x il vient :
Ka1*Ka2={H^(+)}^2 ==> pH=(pKa1+pKa2)/2

L'espèce majoritaire est l'ion  H2PO4^(-), ce que confirme la valeur du pH reportée sur les diagrammes de zones de prédominance (pK+1 et pK-1) des différentes espèces.

On peut pas doser la troisième acidité par pH-métrie  car la variation de pH à l'équivalence est trop faible pour être déterminée avec une incertitude acceptable

Pour calculer le coefficient de dissociation de cet acide il suffit de considérer la réaction de dissociation de l'acide H3PO4 comme réaction prépondérante
...........H3PO4+H2O--->H2PO4^(-)+H^(+)
tfin......(c-y)....excès........(y)........(y)
et de calculer son taux d'avancement final en utilisant l'expression de la constante d'équilibre :
Ka1={H2PO4^(-)}*{H^(+)}/{H3PO4}={x}^2/{c-x}
et en résolvant l'équation du second degré correspondante :
{x}^2+Ka1*{x}-Ka1*c=0
on déduit ensuite le taux de dissociation t=y/c.

Remarques
1- la valeur pKa1=2,12 montre que l'acide H3PO4 est fortement dissocié.
2- Il est prudent de vérifier le choix de la réaction prépondérante en calculant la dissociation de l'acide H2PO4^(-) (première réaction secondaire) en utilisant le tableau d'avancement :
...........H2PO4^(-)+H2O--->HPO4^(2-)+H^(+)
tfin......(y-z)....excès........(z)........(z+y)
et l'expression de la constante d'équilibre correspondante.....

Posté par
Raziel
re : acide phosphorique (les 3 acidités,?) 27-12-08 à 19:24

Merci beaucoup ami.
je suis vraiment fier.



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