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Calcul de pH

Posté par
YumeChan
15-04-19 à 14:17

Voici le sujet de mon exercice :
Soit un acide faible HA dont la concentration totale est de 0,3 M. En solution cet acide reste
protoné (non dissocié) à 99,5%.
a) Calculez le Ka et le pKa de cet acide faible.
b) Calculez le pH de cette solution d'acide HA.
c) Quel serait le pH d'une solution d'acide sulfurique H2SO4 à la même concentration ?
d) Combien de fois H2SO4 est-il plus fort que l'acide HA ?

Je suis complètement bloquée et je ne vois pas comment avancer. Aux deux premières questions j'ai dis que vu que la dissociation de l'acide est très faible, l'eau impose le pH et donc par conséquent que le pH était d'environ 7. Je ne sais pas du tout si c'est bon ou non. Par contre je ne vois pas comment avancer pour les questions 3 et 4 car si je considère que c'est un diacide fort alors j'obtiens un pH de 0.5 et je ne pense pas que ce soit exact. Quelqu'un pourrait-il m'aider ? Merci d'avance !

Posté par
vanoise
re : Calcul de pH 15-04-19 à 15:27

Bonjour
Ce n'est pas vraiment cela... Il te faut d'abord écrire l'équation de la réaction de l'acide faible sur l'eau puis faire un tableau d'avancement en raisonnant sur les concentrations. Si c=0,3mol/L représente la quantité d'acide introduite par litre, après réaction sur l'eau, la concentration en acide à l'équilibre est 0,995c et la concentration en base conjuguée est c.(1-0,995)...
Facile alors d'obtenir la concentration en ions oxonium H3O+ et de calculer le pH. Tu connais sûrement la relation permettant d'obtenir Ka à l'équilibre...
Je te laisse réfléchir et proposer une solution...

Posté par
YumeChan
re : Calcul de pH 15-04-19 à 16:33

L'équation est donc : H2O + AH -> H3O+ + A-
Je ne comprends pas comment trouver la concentration de l'acide à l'équilibre
La formule du Ka dans ce cas est : ([A-] x [H3O+]) / [AH]
Et pour le pKa c'est -log Ka

Le problème c'est que je ne comprends pas les valeurs que tu me donnes

Posté par
vanoise
re : Calcul de pH 15-04-19 à 19:19

Citation :
La formule du Ka dans ce cas est : ([A-] x [H3O+]) / [AH]

oui ! Je t'ai fourni les expressions de [AH] et [A-] ; il te reste à réfléchir un peu pour obtenir [H3O+].

Posté par
vanoise
re : Calcul de pH 15-04-19 à 19:22

Dans un litre tu introduis c moles de AH ; 99,5% de cette quantité de  AH reste dans l'eau sans réagir et 0,5% de cette quantité se transforme en A-....

Posté par
YumeChan
re : Calcul de pH 15-04-19 à 20:02

J'ai donc trouvé que les valeurs pour A- et H3O+ étaient les mêmes, du coup j'ai trouvé que Ka = 7.5.10-6 et donc que pKa= 5.12
La formule pour le pH d'un acide faible est bien : 1/2(pKa) - 1/2(log(C)) ?
Si oui, quelle concentration dois-je prendre, celle du début soit 0.3 ?
Dans ce cas j'obtiens pH = 2.82 est-ce normal ?

Posté par
YumeChan
re : Calcul de pH 15-04-19 à 20:04

Que faire pour la question c) ? Je sais qu'il existe plusieurs couples acides/bases découlant de l'acide sulfurique, mais je ne sais pas si ça peut m'aider...

Posté par
vanoise
re : Calcul de pH 15-04-19 à 23:09

Puisque [A-]=[H3O+]=1,5.10-3mol/L
On obtient directement : pH=-log(1,5.10-3)=2,82.
OK pour les valeurs de Ka et pKa.
H2SO4 est un diacide.La réaction sur l'eau avec formation  de HSO4- est totale ; la première acidité est forte.
La seconde acidité correspond à un pKa d'environ 1,9. La valeur de ce pKa est-elle indiquée dans ton énoncé ? Cette seconde acidité est relativement forte ; parfois, pour les concentration pas trop élevées, on considère la seconde acidité comme forte, ce qui revient à considérer l'acide sulfurique comme un diacide fort...
Remarque : l'acide sulfurique est plus fort que l'acide étudié précédemment mais la question d) n'a pas de sens !

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