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Calcul de pH

Posté par
fa911662
29-05-17 à 19:54

Bonjour à tous,

Je suis face à un petit problème au niveau des calculs de pH, on me demande le pH d'une solution 0.1M en acide acétique et 0.05M en acétate de calcium. En temps normal j'aurais utilisé l'équation d'Handerson pour un mélange tampon mais il est exigé qu'on fasse le calcul via les équation d'électroneutralité et des "équation des masses" ( HCl0 = HCl +Cl-).
Je m'en sort une fois sur deux en traficotant un peu mais j'ai du mal...y'a t-il une démarche qui me permette d'aboutir au résultat à coup sûr ???

Pour l'electroneutralité je pense avoir compris dans le cas de cette solution j'aurais :
2\left[Ca^{2+} \right]+\left[H_{3} O^{+}\right]=\left[CH_{3}COO^{-} \right]

Pour les masses j'aurais écrit :
\left[CH_{3}COOH \right]_{0}= \left[CH_{3} COOH\right] + \left[CH_{3}COO^{-} \right]\left[\left(CH_{3}COO \right)_{2}Ca \right]_{0}=\left[CH_{3}COO^{-} \right]+ \left[Ca^{2+} \right]

Si cela est correcte comment raisonner pour la suite ?

Posté par
fa911662
re : Calcul de pH 29-05-17 à 19:55

Bonjour à tous,

Je suis face à un petit problème au niveau des calculs de pH, on me demande le pH d'une solution 0.1M en acide acétique et 0.05M en acétate de calcium. En temps normal j'aurais utilisé l'équation d'Handerson pour un mélange tampon mais il est exigé qu'on fasse le calcul via les équation d'électroneutralité et des "équation des masses" ( HCl0 = HCl +Cl-).
Je m'en sort une fois sur deux en traficotant un peu mais j'ai du mal...y'a t-il une démarche qui me permette d'aboutir au résultat à coup sûr ???

Pour l'electroneutralité je pense avoir compris dans le cas de cette solution j'aurais :
2\left[Ca^{2+} \right]+\left[H_{3} O^{+}\right]=\left[CH_{3}COO^{-} \right]

Pour les masses j'aurais écrit :
\left[CH_{3}COOH \right]_{0}= \left[CH_{3} COOH\right] + \left[CH_{3}COO^{-} \right]

\left[\left(CH_{3}COO \right)_{2}Ca \right]_{0}=\left[CH_{3}COO^{-} \right]+ \left[Ca^{2+} \right]

Si cela est correcte comment raisonner pour la suite ?

Posté par
vanoise
re : Calcul de pH 29-05-17 à 21:57

Bonsoir

OK sur l'électroneutralité sous réserve d'obtenir un pH<6,5 ; sinon il faudrait tenir compte des ions hydroxyde apportées par l'autoprotolyse de l'eau. Pour la conservation de la matière :

1° : l'ion calcium est indifférent : \left[Ca^{2+}\right]=0,05mol/L

2° : on introduit 0,1mol/L d'acide éthanoïque et 0,1mol/L d'ions éthanoate (l'éthanoate de calcium contient deux fois plus d'ions éthanoate que d'ions calcium). Si une molécule d'acide éthanoïque disparait par réaction, un ion éthanoate se forme et inversement. La somme de ces deux quantités se conserve :

\left[CH_{3}COOH\right]+\left[CH_{3}COO^{-}\right]=0,2mol/L

En tenant compte du pKa, on peut obtenir une équation dont la seule inconnue est la concentration en ions oxonium.

Posté par
fa911662
re : Calcul de pH 29-05-17 à 22:06


Merci pour ta réponse ....Je ne comprend pas pourquoi tu ne tiens pas compte des ions Ca2+ dans la conservation de la matière..

Posté par
vanoise
re : Calcul de pH 29-05-17 à 22:14

Citation :
Je ne comprend pas pourquoi tu ne tiens pas compte des ions Ca2+ dans la conservation de la matière..

Bien sûr que si ! Puisque les ions calcium ne participe à aucune réaction, je considère
que leur concentration est égale à leur quantité introduite par litre : c'est la plus simple des équations de conservation...
Introduire 0,05mol/L d'éthanoate de calcium, composé ionique totalement soluble dans l'eau, est équivalent à introduire 0,05 mol/L d'ions calcium et 0,1mol/L d'ions éthanoate.

Posté par
fa911662
re : Calcul de pH 30-05-17 à 21:11

ah oui ok je comprend mieux je n'ais pas capter ça au départ !! Merci pour ton aide !!!

Posté par
vanoise
re : Calcul de pH 30-05-17 à 23:13

Le calcul conduit à pH=pKa avec un écart inférieur à 0,001 unité près, impossible à détecter avec un pHmètre. La méthode approchée de Henderson était donc suffisante ici. Il faut cependant, je pense, connaître cette méthode plus compliquée car il existe des situations plus difficiles où elle est la seule applicable.
Imagine par exemple le même mélange dilué 104 fois. Il ne serait plus possible de négliger la réaction de l'acide éthanoïque sur l'eau ainsi que celle des ions éthanoate sur l'eau. Bien que les quantités introduites d'acide et de sa base conjuguée soient encore égales, on n'obtient plus pH=pKa=4,76 mais pH=5,27...

Posté par
fa911662
re : Calcul de pH 15-06-17 à 13:45

Merci pour ton aide !!!



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