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Chimie minérale 2
Bonsoir j'aimerais de l'aide dans le calcul des concentrations. Merci
ÉNONCÉ
On dissout dans 500mL d'eau 0,2 mole d'ammoniac et 10,7g de chlorure d'ammonium, puis on complète le volume à 1litre avec de l'eau pure. Le pH de ce mélange est 9,2.
1.
1.1 Quel est le couple acide/base concerné ?
1.2 Dans la solution, deux équilibres coexistent, écrire leurs équations bilans.
1.3 Après avoir fait le bilan des espèces chimiques présentes dans la solution, calculer les concentrations molaires volumiques de chacune. Préciser les approximations faites.
1.4 En déduire le pKa du couple concerné.
2. On ajoute à ce mélange 0,002 mol de chlorure d'hydrogène, de sorte que la variation de volume peut être négligée.
2.1 La variation de pH est de 0,01 unité. Justifier cette faible variation.
2.2 Ecrire les équations bilans qui ont lieu dans le mélange.
2.3 Quelle aurait été l a variation de pH si on avait ajouté 0,002 mol de chlorure
d'hydrogène à 1L d'eau pure ?
3. On reprend 1L du mélange initial et on y ajoute 1L d'eau pure. Le pH reste égal à 9,2.
Justifier cette valeur par un raisonnement simple.
4. Maintenant on veut préparer une solution de pH = 9,2, en partant d'une solution d'ammoniac de concentration CB=0,1 mol.L-1et d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration C3 = 0,2mol.L-1
. Quel volume de la solution d'acide chlorhydrique faut-il ajouter à VB= 50mL de la solution d'ammoniac ?
On donne les masse molaires en g.mol-1: N : 14 ; Cl : 35,5 ; H : 1
Reponses
1- il s'agit de
1-2- on a :
1-3-
Inventaire des espèces chimiques :
je suis bloqué pour la suite
merci de corriger ce que j'ai fait et de m'aider à terminer
Bonsoir
OK pour 1.
Pour 2 : les deux réactions que tu écris correspondent en fait au même équilibre du couple NH4+/NH3 dans l'eau compte tenu de l'équilibre d'autoprotolyse de l'eau dont tu ne parles pas. Je pense que le correcteur attend que tu parles de la première équation bilan qui fait intervenir le couple NH4+/NH3 et de l'équilibre d'autoprotolyse de l'eau qui te sert d'ailleurs dans les questions suivantes.
Pour la suite : à chaque fois qu'un ion ammonium disparait, une molécule d'ammoniac se forme et inversement, à chaque fois qu'une molécule d'ammoniac disparait, un ion ammonium se forme. Tu as donc conservation de la somme des deux concentrations, somme égale à la somme des deux quantités introduites par litre fournies par l'énoncé :
[NH3] + [NH4+]=[NH3]initiale + [NH4+]initiale
Il faut aussi tenir compte de l'électro neutralité de la solution : par litre de solution, il y a autant de charges + que de charges -.
Je te laisse réfléchir et proposer une solution.
remarques : certaines concentrations peuvent être beaucoup plus faibles que d'autres ; cela autorise quelques simplifications.
Pour 2 : les deux réactions que tu écris correspondent en fait au même équilibre du couple NH4+/NH3 dans l'eau compte tenu de l'équilibre d'autoprotolyse de l'eau dont tu ne parles pas. Je pense que le correcteur attend que tu parles de la première équation bilan qui fait intervenir le couple NH4+/NH3 et de l'équilibre d'autoprotolyse de l'eau qui te sert d'ailleurs dans les questions suivantes.
Merci bien
D'accord, mais je dois calculer la concentration de l'ion chlore avant mais je ne vois pas comment faire
L'ion chlorure est indifférent : il reste en solution sans réagir ; sa concentration est donc sa quantité introduite par litre de solution. Or l'énoncé fournit la quantité de chlorure d'ammonium introduite ...
Les 10,7g de chlorure d'ammonium sont d'abord dissous dans 0,5L mais on ajoute alors de l'eau jusqu'à un volume de solution égal à 1L.
Tu peux vérifier ton calcul ?
ah oui Masse molaire = 53,5 g/ mol
donc [Cl-] = 0,2 mol/L
ensuite
ENS : en négligeant
j'obtiens
Conservation de la matière
[NH3] + [NH4+]=[NH3]initiale + [NH4+]initiale
pour la suite je ne vois pas
La conservation de la matière te donne la somme des deux concentrations :
[NH3] + [NH[sub]4[/sub]+]= ...
La relation d'électro neutralité te fournit la concentration en ions ammonium...
Facile alors d'obtenir celle en ammoniac...
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