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Constante d'équilibre chimique: réaction particulière...
Bonjour à tous,
J'ai un exercice de chimie à faire mais une question me gêne (je ne suis pas sûr de ma réponse...).
Une solution aqueuse de volume V=100.0 mL a été obtenue en apportant les quantités de ùatière n1= 1.00 mmol de méthylamine CH3NH2 et n2= 1.50 mmol de chlorure d'ammonium (NH4+ + Cl-). Sa conductivité 
vaut 210.5 mS.m-1.
Les couples acide-base en jeu sont: CH3NH3+/CH3NH2 et NH4+/NH3.
1) Ecrire les demi-équations de deux couples
2) Ecrire l'équation de la réaction entre la méthylamine et l'ion ammonium (la réaction est rapide mais non totale)
3) Exprimer la conductivité de la solution en fonction des concentrations des ions Cl-, CH3NH3+ et NH4+, et de leurs conductivités molaires.
4) Calculer la concentration des ions chlorures, sachant qu'ils ne participent pas à la réaction chimique, en mol.L-1 puis en mol.m-3
5) A l'aide d'un tableau d'avancement, établir la relation entre les quantités d'ions ammonium et d'ions méthylammonium. En déduire la relation entre les concentrations des ions ammonium et méthylammonium.
6) En utilisant les résultats des questions précédentes, exprimer la conductivité en fonction de la concentration en ions méthylammonium.
7) Déterminer enfin les concentrations des 4 espèces chimiques participant à la réaction en mol.m-3 puis en mol.L-1
8) Montrer que la réaction n'est pas totale. Déterminer son taux d'avancement final.
9) Donner l'expression du qotient de raction Qr. Calculer sa valeur à l'équilibre, appelée constante d'équilibre K.
10) Montrer que l'on a une relation simple ente la constante précedente K et les constantes d'acidité Ka1 et Ka2 des couples acide-base. Vérifier numériquement que l'on retrouve la même valeur que K que ci-dessus.
Voici les réponses que j'ai trouvé:
2) CH3NH3+ + NH3 = CH3NH2 + NH4+
3) = 
[Cl-] + CH3NH3+ [CH3NH3+] + NH4+ [NH4+]
4) C= 1.5.10^-2 mol.L-1 d'où C= 15 mol.m-3
5) n(CH3NH3+)= 1.00.10^-3 - n(NH4+) d'après le tableau d'avancement
d'où [CH3NH3+]= 10 - [NH4+] (les concentrations sont en mol.m-3)
Le problème c'est la question 6 je trouve: 173.15 + 1.47 [NH4+]==> je ne sais pas si c'est bon.
Merci d'avance pour la personne qui pourra m'aider...
une petite aide s'il vous plaît? La question 6 est liée aux questions d'après... et je veux essayer de faire les autres questions tout seul.
ALors pour la 1 tu dois seulement donner les équations de chaque couple autrement dit,
CH3NH3+ = CH3NH2 + H+
et pour l'autre ,
NH4+ = NH3 + H+
Voilà laisse moi regarder la suite
Déjà, l'équation de ta réaction doit être écrite de l'autre coté non ? EN effet, c'est les ions ammonium qui réagissent avec avec le mathylamine et pas le contraire
oui mais en fait il est écrit que la réaction n'est pas totale, c'est pour cela que j'ai mis 1 "="...
Merci de m'aider au fait!
Oui, j'suis tout à fait d'accord avec toi ( et il n'y a pas d'problème pour l'aide si on en arrive à bout 
) mais ce que j'veux te dire c'est que ton tableau sera faux, si tu ne suis pas l'ordre de la réaction...
S'il te plait essaye de me donner les données de ton exercice, je t'avouerais que je ne connais pas par coeur la conductivité des ions chlorures par exemple XD
a ok désolé: Conductivités molaires ioniques en mS.m².mol-1:
(CH3NH3+)=1= 5.87
(NH4+)=2= 7.34
(Cl-)=3= 7.63
et pour après: pKa1= 10.7 et pKa2= 9.25
Je ne comprends pas la réponse de ta question 5/ :s
bah j'ai établi une relation entre les quantités d'ions ammonium et d'ions méthylammonium... Juste ou pas je ne sais pas mais j'espère que tu pourras me le dire...
Je trouve,
[CH3NH3+]= 1.5*10-2- [NH4+]
Tous mes résultats sont en mol/L
Il y a un truc que je ne comprends pas: pourquoi tu utilises les 1.50mmol au lieu des 1.00mmol. Peux-tu m'éclairer?
Euh, on te demande en fonction des ions ammonium et des ions métha j'sais pas quoi LOL.
Donc, [NH4+]= 1.5*10-2 - yf (on apelle yf une concentration à la place de xf on peut utiliser yf pour exprimer une concentration )
Or yf= [CH3NH3+] ou xf=n(CH3NH3+)
donc, [CH3NH3+]=1.5*10-2-[NH4+]
Alors ça donne,
[CH3-NH2]éq =(1-x)/V avec V = 100 mL et x en mmol ; [CH3-NH2]éq =(1-x)/V *1000 = 10-10x mol/m-3
Ensuite, [NH4+]éq =(1,5-x)/V*1000 = 15-10x mol/m-3
[CH3-NH3+]éq =[NH3]éq = x/V*1000 = 10x mol/m-3
[Cl-]éq = 1,5/100 *1000 = 15 mol/m-3
Tous ses résultats sont donnés grace au tableau d'avancement.
Ensuite,
SIgma = *CH3NH3+[CH3-NH3+]éq* + *[NH4+]éq + Cl- *[Cl-]éq
Sigma =5,87*10 x + 7,34(15-10x) + 7,63*15 = 210,5
(58,7-73,4)x + 224,5 = 210,5 d'où x = 14 / 14,7 = 0,952 mmol.
En réalité c'est plus compliqué que ce que je pensais :s
LOL essaye de reprendre un par un tout ce qu'on a fait et aide toi du tableau tu verras c'est pas sorcier 
IL n'y a pas de problème Bon courage !
Bonjour à tous,
Je vous donne d'abord le sujet puis j'expliquerai ce qui me pose problème après...
Une solution aqueuse de volume V=100.0 mL a été obtenue en apportant les quantités de matière n1= 1.00 mmol de méthylamine CH3NH2 et n2= 1.50 mmol de chlorure d'ammonium (NH4+ + Cl-). Sa conductivité sigma vaut 210.5 mS.m-1.
Les couples acide-base en jeu sont: CH3NH3+/CH3NH2 et NH4+/NH3
1) Ecrire les demi-équations des deux couples:
CH3NH3+ = CH3NH2 + H+ NH4+ = NH3 + H+
2) Ecrire l'équation de la réaction entre la méthylamine et l'ion ammonium ( la réaction est rapide et non totale:
CH3NH2 + NH4+ = CH3NH3+ + NH3
3) Exprimer la conductivité sigma de la solution en fonction des concentrations des ions Cl-, CH3NH3+ et NH4+ et de leurs conductivités molaires (on néglige la participation ds ions oxonium et hydroxyde à la conductivité)
sigma= lambda Cl- * [Cl-] + lambda CH3NH3+ * [CH3NH3+] + lambda NH4+ [NH4+]
4) Calculer la concentration des ions chlorures Cl- sachant qu'ils ne participent pas à la réaction chimique en mol.L-1 puis en mol.m-3
C= n/V= (1.5.10^-3)/ (100.10^-3)= 1.5.10^-2 mol.L-1= 15 mol.m-3
5) A l'aide d'un tableau d'avancement établir la relation entre les quantités d'ions ammonium et d'ions méthylammonium. En déduire la relation entre les concentrations des ions ammonium et méthylammonium .
n(NH4+)final= n(NH4+) initial - xf
= n(NH4+) initial - n(CH3NH3+)
= 1.5.10^-3 - n(CH3NH3+)
On obtient : [ CH3NH3+] = 1.5.10^-2 - [NH4+] (en mol.L-1)
[ CH3NH3+] = 15 - [NH4+] (en mol.m-3)
6) En utilisant les résultats des questions précedentes, exprimer la conductivité sigma en fonction de la concentration en ions méthylammonium.
j'ai remplacé dans la formule trouvée dans 3) [CH3NH3+] par 15 - [NH4+] et je trouve sigma= 202.5 + 1.47 [NH4+]
7) Déterminer enfin les concetrations des 4 espèces chimiques participant à la réaction en mol.m-3 puis en mol.L-1
sigma= 202.5 + 1.47 [NH4+]
[NH4+]= (sigma - 210.5)/1.47= 5.4 mol.m-3= 5.4.10^-3 mol.L-1
[CH3NH3+]=15 - [NH4+] = 9.6 mol.m-3= 9.6.10^-3 mol.L-1
[CH3NH3+]= [NH3+]= 9.6 mol.m-3= 9.6.10^-3 mol.L-1
[ CH3NH2] = 10- [ CH3NH3+]= 0.4 mol.m-3= 0.4mol.L-1
8) Montrer que la réaction n'est pas totale. Déterminer son taux d'avancement final.
tau= xf/xmax= (9.6.10^-4)/(1.00.10^-3)=0.96= 96%
9) Donner l'expression du quotient de réaction Qr. Calculer sa valeur à l'équilibre appelée constante d'équilibre K.
Qr= ([CH3NH3+][NH3])/([CH3NH2][NH4+])
K= [CH3NH3+]²/((4.10^-4)(5.4.10^-3))= 4.44
10) Montrer que l'on a une relation simple entre la constante précédente K et les constantes d'acidité KA1 et KA2 des couples acide-base. Vérifier numériquement que l'on retrouve la même valeur de K ci dessus.
On donne pKA1= 10.7 et pKA2= 9.25
K= KA1/KA2= (-log10.7)/(-log9.25)= 1.06
Et c'est ici mon problème: je ne trouve pas la même chose que K.
S'il y a une erreur, ça ne peut être que dans les concerations car je ne pense pas que le relations sont fausses...
J'espère que quelqu'un pourra m'aider à cet exercice (contrairement à l'exercice qui est dans complexes et géométrie)...
Merci beaucoup d'avance...
*** message déplacé ***
Est-ce que quelqu'un peut vérifier mes réponses s'il vous plaît notamment les concentrations?? Sinon la suite de l'exercice tombe à l'eau...
*** message déplacé ***
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