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Calcul de solution tampon
Bonjour,
J'ai quelques doutes et une question concernant un exercice de révision. Et je ne dispose pas de son correctif.
Enoncé
Le vinaigre est une solution aqueuse d'acide acétique (pKa = 4,75).
Un chimiste souhaite préparer une solution tampon de pH = 4,55 à l'aide de vinaigre de masse volumique r=1,01 g/mL et à 4,53% en masse d'acide.
Quelle sera la masse d'acétate de sodium (CH3COONa) à dissoudre dans 250 mL de ce vinaigre pour obtenir cette solution à 25°C ?
Quelle sera l'utilité de la solution préparée ?
(pas de variation de volume lors de la dissolution)
Ma tentative de résolution
Je calcule tout d'abord la concentration de l'acide acétique.
Sa Masse Molaire est 12 + 3 + 12 + 32 + 1 = 60
[CH3COOH] = 1010 / 60 x 4,53% = 0,76522 mol/L
Soit x la concentration de l'acétate de sodium, que j'utilise dans l'équation de la solution tampon.
pH = pKa + log( x / [CH3COOH] ) 4,55 = 4,75 + log( x / 0,76522 )
J'obtiens x = 0,4828 mol/L
Je calcule maintenant la masse d'acétate de sodium.
Sa Masse Molaire est 12 + 3 + 12 + 32 + 23 = 82
Masse CH3COONa = 0,4828 x 82 = 30,418 g
Questions
Cela me parait beaucoup, surtout si le volume n'est pas censé varier… Ai-je commis une erreur ?
Quant à la dernière question (Quelle sera l'utilité de la solution préparée ?), j'avoue n'avoir aucune idée…
Merci d'avance pour votre aide.
Bonjour
Il y a de bonnes choses dans ce que tu écris mais la masse d'éthanoate de sodium introduite que tu calcules est trop élevée. Tu te compliques un peu la vie en passant par les concentrations. Pour une même solution, la formule devient :
où nA et nB désignent les quantités d'acide et de base conjuguée introduites dans un même volume : ici : 250mL. Tu as calculé nA. La formule te donne directement nB puis la masse correspondante connaissant la masse molaire.
Pour la suite : tu as sans doute étudié en cours les deux propriétés fondamentales d'une solution tampon...
Merci pour cette réponse.
Donc, si je travaille avec le nombre de moles (et non la concentration), j'obtiens :
0,76522 mol/L x 0,250 = 0,191305 mol de CH3COOH
Dans le formule de solution tampon, j'obtiens 4,55 = 4,75 + log( x / 0,191305 ).
Et donc x = 0.1207 mol de CH3COONa
Multiplié par sa masse molaire, cela donne 9,8974 g de CH3COONa
Cela semble effectivement plus plausible.
Quant aux propriétés de la solution tampon : son pH varie peu par ajout d'acide fort, de base forte et d'eau (dilution).
Mais je ne connais pas de seconde propriété...
D'accord avec tes résultats mais attention au nombre de chiffres significatifs. Les données sont fournies avec 3 chiffres. Il faut donc arrondir le résultat final à 3 chiffres significatifs tout en gardant en mémoire de la calculatrice tous les chiffres. Sinon, les arrondis successifs finissent par introduire des erreurs significatifs. Par exemple ici, sans arrondir les résultats intermédiaires, on obtient une masse d'éthanoate de sodium de 9,8633g, résultat qu'il convient d'arrondir à 9,86g.
Merci beaucoup pour cette aide.
Et pour l'utilité de la solution ?
Quelle est laseconde propriété des solutions tampon ?
Tu as en fait cité les deux propriétés :
1° pH peu sensible à l'addition d'un acide ou d'une base ;
2° pH pratiquement insensible à la dilution.
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