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Déterminer taux avancement final à partir de pH

Posté par
athrun 31-12-09 à 12:45

Bonjour,

je suis coincé à la question 2) de cet exercice, je ne vois pas du tout ce qu'il faut faire !

Citation :
On titre une solution d'acide éthanoïque de concentration en soluté apporté Ca=0,10 mol/L et de volume Va=20,0 mL par une solution de  soude (hydroxyde de sodium) de concentration en soluté apporté Cc=1,25.10-1 mol/L.

On effectue le suivi pH-métrique de cette réaction (on trace ensuite la courbe pH=f(Vc)).

Questions :
1) Écrire l'équation de la réaction de dosage. Exprimer le quotient de réaction à l'équilibre et calculer la constante d'équilibre de cette réaction. On donne pKa = 4,8 pour CH3COOH/CH3COO- à 25°C et pKe = 14,0.

2) Déterminer par lecture graphique le pH du mélange dans le bécher lorsque Vc=12 mL et en déduire le taux d'avancement final de la réaction. Conclure.


1) Équation de la réaction de dosage :

3$\rm{{CH_3COOH}_{(aq)}+{HO^-}_{(aq)}={CH_3COO^-}_{(aq)}+H_2O}

Quotient de réaction à l'équilibre, \rm{{Q_r}_{eq}} et constante d'équilibre de la réaction, \rm{K} définis par :

3$\rm{{Q_r}_{eq}=K=\frac{{[CH_3COO^-]}_{eq}}{{[CH_3COOH]}_{eq}.{[HO^-]}_{eq}}}

3$\rm{K=\frac{{[CH_3COO^-]}_{eq}.{[H_3O^+]}_{eq}}{{[CH_3COOH]}_{eq}}\times\frac{1}{{[HO^-]}_{eq}.{[H_3O^+]}_{eq}}}

3$\fbox{K=K_a\times\frac{1}{K_e}=\frac{K_a}{K_e}=10^{pK_e-pK_a}=9,2} (à 25°C).


2) D'après mon graphe, au volume de soude ajouté Vc = 12 mL correspond un pH égal à 5.

Le pH permet d'avoir la concentration en ions H3O+(aq), mais ça aide pas vraiment là ?



Merci de votre aide

Posté par
lulu3324re : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 15:47

Bonjour (et bonnes fêtes !!)

Que vaut le taux d'avancement ?
Pour xmax tu prends Ca et pour xf tu prends [H3O+]

Posté par
athrunre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 15:49

Bonjour lulu3324

bonnes fêtes à vous aussi ^^

Il n'y pas de H3O+ dans l'équation de réaction donc je ne pense pas qu'il faille le prendre pour xf ?

Posté par
lulu3324re : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 16:28

pas grave tu passes par Ke... pas d'ac'?

Posté par
Xirere : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 17:22

tu connais pas la [CH3COOH]eq et [CH3COO-]eq ?

Posté par
Xirere : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 17:31

J'ai rien dit, oublié le dernier message

Posté par
athrunre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 19:16

Eh oui on ne connait malheureusement presque rien


lulu : tu veux dire que je peux calculer {[HO^-]}_{eq} grâce au K_e comme ceci :


K_e={[HO^-]}_{eq}.{[H_3O^+]}_{eq}

{[HO^-]}_{eq}=\frac{K_e}{{[H_3O^+]}_{eq}}

{[HO^-]}_{eq}=\frac{K_e}{10^{-pH}}=10^{-9} mol/L

?

En imaginant que ce que j'ai fait est correct, je pourrais dire qu'il n'y a quasiment plus de {HO^-}_{(aq)} et donc que la réaction est quasi totale.
Bien-sûr à partir de cela je peux calculer le taux d'avancement final, mais je veux d'abord m'assurer d'avoir bon

Posté par
Kaelare : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 19:24

[H30+] = 10-ph

donc = [H30+]eq / C....

Posté par
Xirere : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 19:28

Ca ne va pas ! C'est pas possible, ça fait 0.01 % !

Posté par
Kaelare : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 19:30

et ?

Posté par
Kaelare : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 19:30

euh j'ai rien dit , pas lu tout... :(

athrun a raison

Posté par
Xirere : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 19:44

le Vc s'est celui de l'équivalence ?

Posté par
Xirere : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 19:57

Je pense avoir trouvé ! Si l'équivalence est la fin de la réaction et si Vc est le volume de l'équivalence

On prend ni= n(CH3COOH) et neq= n(HO-)

on cherche xeq,max, donc xeq= ni = Ca*Va = 2.0 * 10-3 mol

or à l'équivalence : xeq = ni = neq

si l'équivalence est à Vc=12mL : neq = Cc * Vc = 1.5 * 10-3

T = xf/xm = xep/xep,max = 1.5/2.0 = 0.75

Posté par
athrunre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 20:11

Vc n'est malheureusement pas le volume à l'équivalence ...

Posté par
Xirere : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 20:27

Il faut trouver le pH théorique, si on avait ajouter 12mL de soude, comme la valeur que tu trouves est expérimental avec ton graph ?

On sait que c'est les ions H3O+ qui donne l'acidité, pas présent dans l'équation car ils ne jouent pas un rôle mais ils sont bien présent ! Donc si tu trouves le pH théorique tu trouves tout !

Posté par
Jack-Jackre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 31-12-09 à 22:03

Salut athrun !!!

je ne suis pas sûr (regarde dans ton livre surtout !!!!) mais :

  1) xmax est facile à calculer (niveau première)

  2) pour xf : un petit indice sers-toi de la relation fondamentale du cours
  
         tu disposes de pH de pKA et de pK (peut-être maladroit)
         à toi de calculer [HO-]eq puis de trouver [CH3COO-]eq
         et le tour est joué....


  Je te souhaite une bonne année et tous mes voeux de réussite !!!!! (désolé pour les notations)

Posté par
athrunre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 01-01-10 à 13:29

Bonjour à tous, merci pour votre aide et bonne année

bon eh bien je vais partir sur mon message de 19:16 :

4$\rm{[HO^-]_{eq}=\frac{K_e}{[H_3O^+]_{eq}}=\frac{K_e}{10^{-pH}}=10^{-9}} mol/L

La quantité de matière en 2$\rm{{HO^-}_{(aq)}} correspondant à cette concentration est :

2$\rm{n_{eq}(HO^-)=[HO^-]_{eq}.V_{solution}}=3,2.10^{-11} mol

où 2$\rm{V_{solution}=20,0+12=32} mL


Calcul de 2$\rm{n_{eq}(CH_3COO^-)} :

4$\rm{\fbox{n_{consomm'e}(HO^-)=n_{form'e}(CH_3COO^-)=n_{eq}(CH_3COO^-)}}


2$\rm{n_{consomm'e}(HO^-)=n_{introduit}(HO^-)-n_{eq}(HO^-)=C_c.12.10^{-3}-3,2.10^{-11}=1,5.10^{-3}} mol

d'où : 2$\rm{\fbox{n_{eq}(CH_3COO^-)=1,5.10^{-3}}} mol

d'où : 2$\rm{\fbox{x_f=1,5.10^{-3}}} mol

et 2$\rm{\fbox{x_{max}=C_c.12.10^{-3}=1,5.10^{-3}}} mol

_____________________________________________________________________________________________________

Commentaire : ça a l'air d'être ça, on tombe sur une réaction totale, caractéristique d'un titrage !
_____________________________________________________________________________________________________

Taux d'avancement final, 2$\tau :

6$\rm{\fbox{\tau=\frac{x_f}{x_{max}}=1}}

\Rightarrow : la réaction est totale : de fait, 2$\rm{{HO^-}_{(aq)}} est le réactif limitant à ce moment du dosage.



________
Je trouve que 2$\rm{n_{eq}(HO^-)} n'est pas nulle c'est normal, car en réalité : 2$x_f=1,499999999... 2$.10^{-3} mol

_____________________

Voilà, en espérant ne pas avoir fait d'erreurs

Posté par
Kaelare : Déterminer taux avancement final à partir de pH 01-01-10 à 14:07

Comme toujours , présentation claire et détaillée de ta part , si tout le monde pouvait en prendre de la graine .

Posté par
athrunre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 01-01-10 à 14:12

Bonjour Kaela et bonne année

merci beaucoup

Posté par
gbm Webmasterre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 03-01-10 à 19:06

Je suis ABSOLUMENT d'accord.

Bonne année Athrun

Posté par
athrunre : Déterminer taux avancement final à partir de pH 03-01-10 à 19:12

Merci, bonne année à toi gbm


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