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Calcul de pH
Bonsoir,
On dispose au laboratoire de 3 solutions :
- Une solution A : Va = 50 mL d'acide chlorhydrique HCl à cA = 0,2 mol/L (pKa= -6,3)
- Une solution B : Vb = 50 mL d'acide acétique CH3CO2H à cB = 0,2 mol/L (pKa = 4,7)
- Une solution C : Vc = 5 mL de soude NaOH à cC = 2 mol/L (pKa = 14)
On introduit les 3 solutions A, B et C dans un même bécher. On souhaite étudier le pH de la solution finale.
Indication : On négligera pour les calculs le volume de soude comparé aux autres.
Données et aides aux calculs :
0,2 * 50.10-³ = 10⁻²
0,5 * 4,7 = 2,35
Pour l'acide phosphorique :
pKa1 = 2,15
pKa2 = 7,2
pKa3 = 12,4
1. Calculer les quantités de matières pour chaque solution A, B et C.
Formule : n=CV
A) n=CV <=> n= 0.2 * 0.05 <=> 0.01 mol
B) n=CV <=> n= 0.2 * 0.05 <=> 0.01 mol
C) n=CV <=> n= 2 * 0.005 <=> 0.01 mol
2. Déterminer, avec une échelle des pKa, la réaction prédominante dans le bécher.
Img 1
3. Dresser le tableau d'avancement.
Img 2 : probleme car les quantité de matière sont identique
4. Calculer le pH de la solution finale.
5. Au pH de la solution trouvé précédemment, sous quelle forme se trouvera le couple phosphate
(On pourra s'aider d'un diagramme de prédominance) ?
Merci pour votre aide
Bonjour
Le document que je t'ai fourni montre comment remplir un diagramme des pKa, trouver la réaction prédominante et voir si elle peut ou non être considérée comme quasi totale.
Attention : les quantités de matières que tu calcules à la question 1 sont les quantités introduites par litre de solution mais peut-être faut-il se contenter de cela à cette question.
La première réaction prédominante est effectivement celle entre les ions oxonium et les ions hydroxyde. Ces ions se neutralisent exactement. après cette réaction, tu te retrouves avec une solution d'acide éthanoïque de concentration C' à calculer car différente de CB à cause de la dilution.
Dans un tableau d'avancement où intervient l'eau qui joue à la fois le rôle de produit ou de réactif et le rôle de solvant, il suffit d'indiquer "en excès". Surtout pas "x" qui traditionnellement désigne l'avancement (mesuré en mole) dans l'enseignement secondaire et parfois aussi dans l'enseignement supérieur !
Merci pour votre reponse : j'ai effectivement regardé votre docuùent pour savoir faire diagramme de pka et trouvé la reaction qui va avoir lieu en premier, j'ai aussi essayé de faire comme l'exercice fait avec l'aide de gts2
Attention : les quantités de matières que tu calcules à la question 1 sont les quantités introduites par litre de solution mais peut-être faut-il se contenter de cela à cette question.
Vous voulez dire que lorsque j'ai fais n=CV
J'aurais du prendre le V totale de solution ?
Le pb c'est que je ne comprend pas comment calculer la concentration de H+
Dans cette reaction de neutralisation le pH vaut il 7 ?
Est-ce que je dois passer à la deuxième réaction ?
Est-ce que la dernière ligne du tableau d'avancement est comme ça : img
J'ai aussi oublié de te signaler une grossière erreur. Je ne suis toujours pas sûr de ta bonne compréhension concernant les acide fort et HCl en particulier. C'est vrai que la notation H+ à la place de H3O+ apporte pas mal de confusion quand on débute comme toi sur ces notions. HCl étant un acide fort, il n'existe pas dans l'eau. Dans ton diagramme des pKa, il faut donc faire intervenir le couple H3O+/H20 dont le pKa vaut zéro et pas une valeur négative qui correspondrait au pKa du couple HCl/Cl- qui n'intervient pas dans l'acide chlorhydrique. Il me semble pourtant avoir longuement expliqué la différence entre chlorure d'hydrogène (un gaz) et la solution aqueuse de ce gaz appelée acide chlorhydrique.
Vous voulez dire que lorsque j'ai fais n=CV
J'aurais du prendre le V totale de solution ?
Tes trois calculs sont corrects. J'ai simplement voulu dire que n désigne la quantité introduite , pas la quantité réellement présente dans la solution. Par exemple pour la solution A, n est la quantité d'ions oxonium et la quantité d'ions chlorure. La quantité de molécule HCl est nulle...Relis au besoin mon message du 28-06-24 à 18:49 ici :
Titrage acid fort base forteJ'ai compris que HCl n'existe pas en solution ; il se decompose en sa base conjugué et H3O+
Mais c'est vrai que j'ai fais une erreur pour le pka (je vais me souvenir que lorsqu'on utilise H3O+ le pka qu'on utilise sera 0)
Je n'arrive pas a calculer le pH de la solution finale.
Que sera le pH de la solution
Je n'arrive pas a calculer le pH de la solution finale.
Que sera le pH de la solution ?
J'ai déjà rapidement répondu dans mon message du 04-07-24 à 19:26. Je veux bien détailler un peu plus.
La réaction prépondérante est bien celle de la solution A sur la solution C. Puisque la réaction est quasi totale avec des quantités égales d'ions oxonium et hydroxyde. Ces ions disparaissent de façon quasi totale. Restent alors en solution des ions sodium et chlorure mais ces ions sont spectateurs et n'influence pas le pH. Reste alors l'influence de la solution B. Tout se passe alors comme si tu introduisait n=0,01mol d'acide éthanoïque dans un volume égale au volume total V'=105mL.
Il s'agit donc de déterminer le pH d'une solution d'acide faible de concentration C' à calculer.
Je ne sais pas s'il te faut refaire la démonstration ou appliquer directement la formule et vérifier ensuite ses conditions de validité.
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