Bonjour,

Pour le 1, tout dépend la précision demandée, si c'est la précision usuelle, la première chose à faire est de placer le pH de 5 sur le diagramme de prédominance pour voir les espèces majoritaires. Ensuite écrire l'équation d'équilibre correspondant et résoudre celle-ci pour les deux espèces retenues. Trouver si nécessaire les espèces minoritaires en écrivant de nouveau l'équation d'équilibre adéquat.

Pour le 2, effectuer d'abord les réactions totales possible, vous allez alors tomber sur un cas classique.    

à pH 5 , on a la forme H2A- et la forme HA2- il me semble
l'équation d'équilibre je ne sais pas à partir de quoi ? il faut faire un tableau d'avancement ou c'est l'équation Henderson-Hasselbach dont il est question?

L'équation Henderson-Hasselbach est ce que j'appelle l'équation d'équilibre.
(Vous donnez un nom à chaque équation d'équilibre que vous rencontrez ?)
On peut faire un tableau d'avancement pour exprimer les valeurs de (H2A-) et (HA2-), mais cela peut aussi se faire de manière immédiate.

Bonjour,

Bonjour,

Donc vous pensez qu'il faut faire des calculs "exacts" et ne pas se contenter de la précision usuelle ?

je vois ...
Ainsi la concentration en H3O+ est 10^-5, déterminée par le pH directement
Concernant les autres espèces je trouve des équations :
[H3O+]*[H2A-] / [H3A]  = 10^-3,08
[H3O+]*[HA2-] / [H2A-] = 10^-4,76
[H30+]*[A3-] / [HA2-] = 10^-6,40

Mais je ne répond toujours pas à la question?

Puisque l'énoncé parle " des espèces en solutions" sans plus de précision et que le corrigé évoque les ions hydroxyde, je pense qu'il ne faut pas se contenter des espèces majoritaires qui sont habituellement retenues quand on veut calculer un pH à 0,1 unité près. Mais bon : interpréter un énoncé est toujours un peu subjectif...

Bonjour,

J'ai fait les calculs exacts et les calculs approchés que je suggérais, je trouve un écart de l'ordre de 3%. Si vous trouvez cela raisonnable, vous pouvez suivre ma suggestion de 12:14

Les quatre concentrations correspondant à AH3 et aux trois espèces produisent par réaction sur l'eau représentent approximativement :
0,52% de c
39,04% de c
58,25% de c
2,18% de c
Evidemment, il y a deux espèces minoritaires, ce que prévoit le diagramme de prédominance. Cela autorise quelques allègement de calculs mais, à mon humble avis, ne dispense pas de calculer les concentrations des deux espèces minoritaires.

Bonsoir à tous
Il ne faut pas laissez sherlockhouse bloqué comme cela. Je me lance donc...

On peut remarquer d'entrée que les trois pKa sont relativement proches les uns des autres et que le pH d'étude a été choisi, sans doute pas par hasard, proche de la demie somme (pKa1+pKa3). Dans ces conditions, comme déjà dit dans mon message de 19h31, le diagramme de prédominance laisse prévoir deux espèce majoritaires et deux minoritaires mais aucune ultraminoritaire ; les quatre concentrations sont largement supérieures à la concentration en ions oxonium. Je pense donc, peut-être à tort, qu'il faut les calculer toutes les quatre.

D'accord avec le message de sherlockhouse de 13h29. Pour terminer, il lui manque juste l'équation de conservation de la matière. Je note « c » la quantité de H3A introduite par litre de solution (attention : il faut tenir compte des 25mL de solution tampon dans le calcul de c). Ces « c » moles par litre sont présentes soit sous forme d'acide H₃A n'ayant pas réagit soit sous forme de H₂A^-, soit sous forme de HA^2- soit sous forme de A^3- :



Pour calculer une quelconque de ces quatre concentrations, il suffit de la mettre en facteur dans l'expression précédente puis d'utiliser les expressions des Ka écrites par sherlockhouse. Je note pour alléger les notations. Je fais le calcul pour la première concentrations puis laisserai sherlockhouse continuer.



Certains termes de la somme peuvent éventuellement être négligés et le calcul est simple puisque h est connu.

Je laisse sherlockhouse continuer....

Bonjour,

Ma méthode (approchée je le concède).
Vu la position du pH, comme l'a dit  sherlockhouse, "on a la forme H2A- et la forme HA2-"
En reportant dans "l'équation Henderson-Hasselbach" et en faisant un tableau d'avancement (bien qu'un peu superfétatoire) comme suggéré par sherlockhouse, on a (H2A-)=c-(HA2-), on trouve ces deux là.
En recommençant avec "l'équation Henderson-Hasselbach" pour Ka1 on trouve (H3A) et idem Ka3 et (A3-).
Je reconnait que cela fait 3% d'erreur : Pour A3- par exemple 2,53% au lieu de 2,45% exact.

Cette méthode conduit à : [AH₂^-]+[AH^2-]c ; je suis d'accord pour dire que le calcul des deux concentrations minoritaires à partir des concentrations majoritaires ainsi calculées conduit à de faibles erreurs relatives sur les concentrations minoritaires.
Mais une fois constaté que la somme des deux concentrations minoritaires représente environ 3% de c, il faut reprendre le calcul des espèces majoritaires sous peine d'obtenir une somme des quatre concentrations supérieures à c ! Pas évident !
Cette méthode aurait été parfaite avec l'acide phosphorique de pKa : 2,16 , 7,21, 12,32 et un pH de 7 car il aurait été possible de considérer AH₃ et A^3- comme ultraminoritaire.

Bonjour,

Je vous remercie infiniment pour toutes vos réponses,
je comprend maintenant mieux ce type d'exercice de chimie analytique (qui je vous l'avoue est mon gros point faible) et le raisonnement à adopter.

Merci beaucoup , à bientôt.