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Chimie des équilibres

Posté par
Tot 03-04-17 à 09:40

Bonjour Vanoise et les autres,

Je reviens vers vous car j'ai un exercice de Chimie dont je n'arrive pas à trouver le résultat correct? Je l'ai déjà recommencé sans succès.
Il  y a une erreur en cours de route mais je ne sais pas laquelle

Voici l'énoncé;

Calculez la modification de pH lorsqu'on ajoute 1 g de KOH (s) à chacun des deux mélanges
tampons suivants :
a) 500 mL d'une solution tampon NH4Cl 0,10 M et NH3 0,10 M (Kb = 1,8.10-5)
b) 500 mL d'une solution tampon NH4Cl 1,0 M et NH3 1,0 M.

                            

                              NH4Cl   +   H2O      ->   NH4+    +   Cl-

1)     initial           0,05              /                       0                   0

         final eq.          0                   /                   005               0,05

                                NH3    +       H2O       ->(flèche dans les 2 sens)      NH4+     +     OH-

           initial           0,05              /                                                                                 0,05              <<<<

          eq.               0,05-x                  /                                                                            0,05 +X             x


                                (0,05+x)x/0,05-x=1,8 10 exp-5

                                 x=1,799 10 exp-5


           pH= -log (10 exp -14/1,799 10 exp-5=  9,25


                      KOH       +           H2O            ->        K+              +                  OH-

                       3,571 10exp-2                                   0                                          0

                        0                                                      3,571 10exp-2                  3,571 10exp-2

Réaction totale 1/Kb= 10 exp 4

              NH4+              +                  OH-            (flèche ds les 2 sens)        NH3            +                 H2O

in         +ou-=0,05                          3,571 10exp-2                                    +ou-=0,05                           /
                 RE                                         RL

eq         1,429 10 exp-2                 0                                                                  6,429 10 exp-2               /



                       NH3                +              H20           (flèche ds les 2 sens)     NH4+      +               OH-


in         6,429 10 exp-2                        /                                                              1,429 10 exp-2           +/-0                  
                                                      

eq         6,429 10 exp-2-x                0                                                                  1,429 10 exp-2 +x        +x

x(1,42910exp-2 +x)/(6,42910exp-2-x) =  1,8 10 exp-5

x= 8,04310 exp-5

ph= -log (10exp-4/8,043 10 exp-5)= 9,905

différence de ph=6,50410exp-1


et la réponse devrait être=  0,32

J'ai un facteur 2 quelque part qui n'est pas juste

Merci beaucoup d'avance pour l'aide
Tot

Posté par
vanoisere : Chimie des équilibres 03-04-17 à 11:46

Bonjour
Je crois effectivement que tu t'y prends mal.
Pour la a) il faut effectivement remplir un tableau d'avancement avec des concentrations initiales de NH3 et NH4+ égales à 0,1mol/L, et une concentration initiale en OH- de 35,6.10-3mol/L (apport de la base forte KOH à raison de 2g par litre) ; la réaction prépondérante étant :

NH_{4}^{+}+HO^{-}=NH_{3}+H_{2}O\quad;\quad K=\frac{1}{K_{b}}\gg1
Ensuite, tout simplement :

pH=pK_{a}+\log\left(\frac{\left[NH_{3}\right]}{\left[NH_{4}^{+}\right]}\right)
Pour b), la méthode est la même. Le but de l'exercice est sans doute de vérifier que le pouvoir tampon d'une solution est d'autant plus grand que la solution est concentrée...

Posté par
Totre : Chimie des équilibres 03-04-17 à 13:24

Bonjour,

Merci pour votre attention et votre réponse rapide

Je pense que la méthode que vous me proposez est la méthode simplifiée.
J'aimerais mieux continuer ma méthode.
J'ai essayé avec votre méthode et cela me donne un résultat de :

Ka = 10 exp -14/1,8 1O exp-5=. 5,555 10 exp-10

pKa= -log 5,555 10 exp-10=9,25

ph= 9,25+ log (0,05/35,6 10 exp-3)= 9,40

différence de pH= 9,40-9,25 =0,15 et je devrais avoir 0,32

Pourriez-vous me dire où est l'erreur?

Merci encore

Posté par
vanoisere : Chimie des équilibres 03-04-17 à 19:06

espèces en solutionNH4+HO-NH3
quantités introduites par litre (mol/L)0,135,6.10-30,1
concentrations à l'équilibre (mol/L)[/sup]0,1-35,6.10-300,1+35,6.10-3


pH=pK_{a}+\log\left(\frac{\left[NH_{3}\right]}{\left[NH_{4}^{+}\right]}\right)=9,25+\log\left(\frac{0,1+35,6.10^{-3}}{0,1-35,6.10^{-3}}\right)\approx9,57


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