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Chimie - Pka d'un couple

Posté par
Rayman
21-02-10 à 22:48

bonsoir, voici un exercice qui me pose problème, je trouve des résultats incohérents.

On veut connaître le pKa du couple CH3COOH/CH3COO-. On mesure la conductance G de solution étalon de chlorure de potassium à 0.1mol/l . la température de la solution utilisée est de 25. A cette température, la conductivité molaire de la solution étalon est o(ét)=14,98 mS/cm et la conductance mesurée est G(ét)=12,6mS. On mesure après G d'une solution d'acide éthanoique avec c=2,56*10^-2 macide ol/l. on trouve G=2,18*10^-4 S.
A 25 degrès, la somme des conductivités molaires ioniques de CH3COO- et de H3O+ est de 39.06mS.m².mol-1

1- Chercher k, la constante de la cellule utilisée. En déduire la conductivité de la solution.
2- Equation bilan eau+éthanoique
3- Exprimer le taux d'avancement final en fonction de la concentration de CH3COO- et de c
4- exprimer la constante d'acidité du couple en fonction du taux d'avancement.
5- Exprimer la conductivité de la solution en fonction des conductivités molaires ioniques , puis en fonction du taux d'avancement.
6- déduire des mesures le taux d'avancement total, et la constante d'acidité du couple.
7- détérminer le pKa de CH3COOH/CH3COO-.

Posté par
masterrr
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 10:36

Bonjour,

1. Tu as G(ét)=k(ét) donc k=G(ét)/o(ét) (à toi de faire le calcul).

On a donc =G/k (à toi de faire le calcul).

2. Écris les demi-équations correspondantes aux couples acido-basiques : CH3COOH/CH3COO- et H3O+/H2O. Puis déduis-en l'équation de la réaction selon les espèces présentes initialement.

3. Fais un tableau d'avancement.

4. Écris la définition de la constante d'acidité puis utilise la question précédente.

5. Écris la définition de la conductivité et utilise la question 4.

Posté par
coriolan
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 10:47

il faut faire attention aux unités
et=14,98mS/cm=1498mS/m

G(et)=(et)*S/L=(et)*k
k=G(et)/(et)
si G est en mS, et en mS/m  k est en m

(sol)= G(sol)/k


Ka=[A-]*[H3O+]/[AH]=x2/(c-x)

(sol)=(A-]*x+(H3O+)*x= x*((A-)+(H3O+))

or
(A-)+(H3O+)) est connu

on peut donc trouver x en  mol/m3
il faut donc convertir  en mol/L avant de replacer la valeur de x  dans la formule du Ka
on trouve Ka=1,75.10-5mol/L

Posté par
coriolan
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 10:49

bonjour masterr.
nos réponses se croisent!

Posté par
coriolan
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 10:50

j'ai mis une unité par erreur au Ka

Posté par
masterrr
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 10:52

Bonjour coriolan

Posté par
Rayman
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 18:48

Bonsoir, merci d'avoir répondu. En fait il y'a des choses que je n'ai pas compris, je vous montre à quoi je suis arrivé comme ça vous pourrez m'aider.

1- k=o(ét)/Gét=119
   o=kG=2.59*10^-2 S/m

2- CH3COOH+H2O = CH3COO- + H3O+

3- soit t le taux de l'avncement final
t=x final/x max = [CH3COO-]/c

4- Ka = [CH3COO-]*[H3O+] / c = t*[H3O+]

5- o= [H3O+]*(la somme des conductivités molaires ioniques) = Ka*(somme) / t

... et après je ne sais pas et cela me parait incohérents. Tes réponses coriolanes me paraissent un peu rapides , je pourrez  avoir plus de précisions please ?

merci d'avance

Posté par
Rayman
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 18:49

désolé je rectifie : coriolan


(et pas coriolanes lol)

Posté par
coriolan
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 19:50

13$\,\,\ G={\sigma}\times \frac{S}{L}\\3$\,\,\,\ si\,\,k=\frac{S}{L}\,\,\,\,\ G=\sigma \times k\\3$ k=\frac{G}{\sigma}
remarque:la constante de cellule est parfois définie autrement k=L/S; ce qui compte est de s'en tenir à la définition choisie pour le reste de l'exercice.
Calcule k selon le choix que j'ai fait ,pour la solution étalon

on utilise la valeur de k précédemment calculée pour calculer la conductivité de la solution d'acide acétique((sol)) ,dont on connait la conductance G

2)équation de réaction de CH3COOH avec l'eau .
réponse exacte

3)j'avais "zappé" cette question
réponse exacte

4) pour plus de simplicité notons A- ,CH3COO-   et AH ,CH3COOH
l'expression de Ka que tu as donné n'est pas exacte
Ka=[A-]*[H3O+]/[AH}
[AH]=c-[A-]
t=[A-]/c=[H3O+]/c
[A-]={H3O+]=t*c
[AH]=c-[A-]=c-t*c=c(1-t)

Ka=c*t2/(1-t)

j'avais exprimé Ka en fonction de l'avancement x ,et non du taux d'avancement t=x/c

je te laisse poursuivre

Posté par
Rayman
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 19:56

merci beaucoup !

Posté par
Rayman
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 19:58

remarque : G*k=o et non G=o*k mais c'est pas grave ca change pas la suite

Posté par
Rayman
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 20:48

re-bonsoir, j'arrive à une valeur à peu près cohérente

pKa= 3.17  

or j'ai retrouvé dans d'autres sites pKa= 4.7 pour ce couple, et je voudrais savoir si c'est normal que j trouve 3.17 (d'abord si c'est juste ou pas) .

Posté par
coriolan
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 21:36

tu t'es trompé.
La valeur du pKa du couple CH3COO-/CH3COOH est 4,75

quelle valeur de trouves tu? détaille ton calcul)

dans mon premier post,j'ai noté x la concentration en A- .Cela peut prêter à confusion avec l'avancement .
Donc oublions......

puisque [A-]=[H3O+]=c*t
=c*t*[(A-)  +(H3O+)]

c*t=/*[(A-)  +(H3O+)]
on peut calculer t


ensuite on reporte la valeur de t dans l'expession de Ka

Posté par
coriolan
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 21:56

j'ai utilisé la relation k=G/
dans ce cas
k=12,6/1488=8,4.10-3 m

la conductivité de la solution est
(sol)=G(sol)/k=0,218/8,47.10-3=25,7mS.m-1

c*t=25,7/39,06=0,659 mol/m3=0,653.10-3 mol/L

t=0,659.10-3/2,56.10-2=25,7.10-3=0,0257 soit2,57%

Ka= 2,56.10-2*(0,659.10-3)2/(1-0,659.10-3)
Ka=1,74.10-5
pka=4,76

Posté par
Rayman
re : Chimie - Pka d'un couple 22-02-10 à 23:27

ah en fait j'avais oublié le carré de t² , c'est bête lol, en tout cas merci pour ton aide coriolan c'est très sympa !



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