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Constante d'acidité.

Posté par
kamikaz 23-04-21 à 05:21

Bonjour,

Merci d'avance.

Une solution d'acide méthanoïque HCOOH de concentration c =10-1 mol /L a un pH =2,4 à 25 ° C.

1) Écrire l'équation-bilan de la réaction de l'acide méthanoïque avec l'eau.

2) Calculer les concentrations molaires volumiques des espèces présentes en solution.

3) En déduire la constante d'acidité KA du couple HCOOH / HCOO-.

Réponses

1) HCOOH +H2O <==> HCOO-+H3O+.

2) * [HCOO-] =CHCOOH=CH2O=c=10-1 mol/L.

* À 25°C , PH=-log [H3O+] ==> [H3O+=10-PH=10-2,4=3,98.10-3 mol / L.

3) On a : K_{A}=\dfrac{[HCOO^{-}[H_{3}O^{+}]}{[HCOOH]}=\dfrac{10^{-1}×3,98.10^{-3}}{10^{-1}}=3,8.10^{-3} mol /L.

Posté par
odbugt1re : Constante d'acidité. 23-04-21 à 09:59

Bonjour

Question 1 : OK

Question 2 :
Attention !
En négligeant l'autoprotolyse de l'eau on a :
[HCOOH]eq = C - [HCOO-]eq
et  [HCOO-]eq = [H3O+]eq

Posté par
kamikazre : Constante d'acidité. 23-04-21 à 10:01

Donc comment utiliser le pH ?

Posté par
gbm Webmasterre : Constante d'acidité. 23-04-21 à 10:04

Bonjour,

1. TB. Utilise plutôt "=" pour la double-flèche traduisant l'équilibre de la réaction.

2. Tu n'expliques pas ce que tu fais et tu raisonnes comme s'il n'y avait eu aucune réaction chimique.

Si l'acide méthanoïque était un acide fort , il réagirait totalement avec l'eau et pour une solution c = 10-1 mol/L , nous aurions [H3O+] = c = 10-1 mol/L . Or, avec un pH de 2,4 nous avons [H3O+] = 10-pH = 10-2,4 = ... mol/L. Cette valeur est inférieure à c et par conséquent la réaction de l'acide méthanoïque avec l'eau est limitée : l'acide méthanoïque est donc un acide faible.

Le classement des couples acide/base en jeu permet de confirmer que la réaction en question 1 est la réaction prépondérante : l'acide le plus fort introduit , ici l'acide méthanoïque , réagit avec la base la plus forte "introduite" qui est le solvant : l'eau .

Nous pouvons par conséquent écrire :

[H3O+] = [HCOO-] = ...

[HCOOH]= c - [HCOO-] = ...

Fais un tableau d'avancement de la réaction si ça peut t'aider ...

3. A reprendre.

Posté par
odbugt1re : Constante d'acidité. 23-04-21 à 10:05

Citation :
Donc comment utiliser le pH ?
A partir de sa définition.

Posté par
gbm Webmasterre : Constante d'acidité. 23-04-21 à 10:06

Oups, désolé odbugt1, j'ai été trop lent à poster

Je te laisse poursuivre ...

Posté par
kamikazre : Constante d'acidité. 23-04-21 à 23:12

Bonsoir ,

2) Espèces chimiques : HCOOH ; HCOO- ; H3O+ ; H2O ; OH-.

*On a pH= -log [H3O+]

==> [H3O+]=10-pH=10-2,4=3,98.10-3 mol /L.

*À 25 ° C , on a le produit ionique Ke= 10-14.

Or Ke=[H3O+]×[OH-]

==> [OH^{-}]=\dfrac{10^{-14}}{3,98.10^{-3}}=2,56.10^{-12} mol/L.

[H3O+]=[HCOO-]+[OH-] ==> [HCOO-]=[H3O+]-[OH-]

[OH-]= 2,56.10-12 mol / L << [H3O+]=3,98.10-3 mol/L.

==> [HCOO-] = [H3O+] =3,98.10-3 mol /L.

*CHCOOHi =CHCOOHf +CHCOOHr

(i : initiale ; f : formé ; r : restant.)

==> CHCOOHr =CHCOOHi -CHCOOHf.

Or CHCOOHf=[HCOO-] = 3,98.10-3 mol /L

==> CHCOOHr = C-[HCOO-]

=10-1-3,98.10-3

CHCOOHr =9,2.10-2 mol/L

2) On a : la constante d'acidité K_{A}=\dfrac{[HCOO^{-}]×[H_{3}O^{+}]}{[HCOOH]}

Application numérique :

K_{A}=\dfrac{3,98.10^{-3}×3,98.10^{-3}}{9,2.10^{-2}}

K_{A}=1,72.10^{-4}

On en déduit facilement le pKA=-log KA=3,76.

Posté par
odbugt1re : Constante d'acidité. 24-04-21 à 00:09

Citation :

2) Espèces chimiques : HCOOH ; HCOO- ; H3O+ ; H2O ; OH-.

*On a pH= -log [H3O+]

==> [H3O+]=10-pH=10-2,4=3,98.10-3 mol /L.
OK

--------------------------------------------------

*À 25 ° C , on a le produit ionique Ke= 10-14.

Or Ke=[H3O+]×[OH-]

==> [OH^{-}]=\dfrac{10^{-14}}{3,98.10^{-3}}=2,56.10^{-12} mol/L.
Je trouve 2,51 . 10-12 mol/L

---------------------------------------------------------

[H3O+]=[HCOO-]+[OH-] ==> [HCOO-]=[H3O+]-[OH-]

[OH-]= 2,56.10-12 mol / L << [H3O+]=3,98.10-3 mol/L.


==> [HCOO-] = [H3O+] =3,98.10-3 mol /L.
OK

----------------------------------------------------------

*CHCOOHi =CHCOOHf +CHCOOHr

(i : initiale ; f : formé ; r : restant.)

==> CHCOOHr =CHCOOHi -CHCOOHf.

Or CHCOOHf=[HCOO-] = 3,98.10-3 mol /L

==> CHCOOHr = C-[HCOO-]

=10-1-3,98.10-3

CHCOOHr =9,2.10-2 mol/L

Je trouve 9,6.10-2 mol/L

Question 3 :
Compte tenu de mes résultats légèrement différents des tiens je trouve aussi de petites différences pour Ka et pKa

Posté par
kamikazre : Constante d'acidité. 24-04-21 à 08:35

Oui , vos résultats sont plus précis.

Merci

Vous pourriez m'aider par là Quantité de mouvement. s'il vous plaît.


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