Bonjour voici un exercice que j'ai essayé de faire en chimie mais je n'arrive pas à répondre à deux questions et je ne suis pas sûr des autres surtout la 1.b. Pouvez-vous m'aider s'il vous plaît ?
Voici l'énoncé :
On considère une solution aqueuse S de concentration C en acide faible apporté.
1. a. Écrire l'expression de la constante d'acidité KA du couple AH / A.
b. Établir la relation entre C, [AH]ég et [A-]éq.
2. a. À partir des deux relations précédentes, montrer que le pourcentage en acide AH s'écrit:
% (АН) = 100 x ([AH]eq / C) = 100 / 1+10^(pH-pKa)
2.b. En déduire l'expression du pourcentage en base A-
3. Le programme Python ci-dessous permet de tracer le diagramme de distribution d'un couple acide-base de pKA connu. Identifier les lignes du programme permettant de calculer les pourcentages en acide et en base.
Import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
pKA=float(input('pKA du couple HA / A- ?'))
pH = np.linspace(0,14,1000)
pHA = [100/(1+10**(i-pKA)) for i in pH]
pA = [100/(1+10**(pKA-i)) for i in pH]
plt.title('Diagramme de distribution d\'un couple HA/A-')
plt.xlabel('pH')
plt.ylabel('%')
plt.axis(xmin=0,xmax=14,ymin=0, ymax=100)
plt.xticks(range(15))
plt.yticks(range(0,110,10))
plt.grid(linestyle="-.")
plt.plot(pH, pHA, color='r', label='% en HA' )
plt.plot(pH, pA, color='b',label='% en A-' )
plt.show()
4. En utilisant le programme, tracer le diagramme de distribution du couple HClO (aq)/ ClO- (aq) de pKa égal à 7,5.
5. À partir du graphe, déterminer les valeurs du pH telles que :
a.
[HClO]eq / [ClO-]eq = 10
b. [HCLO]eq / [ClO-]eq = 0,10
6. Proposer une modification du programme qui permette de tracer le diagramme de distribution pour deux couples acide-base AH**2/ AH et AH / A- dont les deux pKA sont connus.
Bon, voici ce que j'ai réussi à faire :
1.a.
Ka = ([H3O+] x [A-]) / [AH]
1.b.
Comme [H3O+] = C
Alors :
Ka = (C x [A-])éq / [AH]éq
2.a.
??? Je pense que j'ai faux à la 1.b. C'est pour sa que je n'y arrive pas.
2.b.
%(A-) = 100 x ([A-]éq / C) = 100 / (1+10^(pH-pKa))
3.
Les lignes 5 et 6 car elle calcule les pourcentage à l'aide de la fin de la formule de la question 2.b.
4. (Voir photo)
5.
Je sais pas comment le retrouver sur le diagramme ... je doit regarder la ligne rouge ou bleu ?
6.
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
pKA=float(input('pKA du couple AH / A- ?'))
pKA2=float(input('pKA du couple AH**2 / AH ?'))
pH = np.linspace(0,14,1000)
pHA = [100/(1+10**(i-pKA)) for i in pH]
pHA2 = [100/(1+10**(i-pKA2)) for i in pH]
pA = [100/(1+10**(pKA-i)) for i in pH]
pA2 = [100/(1+10**(pKA2-i)) for i in pH]
plt.title('Diagramme de distribution d\'un couple AH/A-')
plt.title('Diagramme de distribution d\'un couple AH**2/AH')
plt.xlabel('pH')
plt.ylabel('%')
plt.axis(xmin=0,xmax=14,ymin=0, ymax=100)
plt.xticks(range(15))
plt.yticks(range(0,110,10))
plt.grid(linestyle="-.")
plt.plot(pH, pHA, color='r', label='% en AH' )
plt.plot(pH, pA, color='b',label='% en A-' )
plt.plot(pH, pHA2, color='y', label='% en AH**2' )
plt.plot(pH, pA, color='g',label='% en AH-' )
plt.show()
Merci beaucoup à tous ce qui m'aide vu la longueur de l'exercice
Bonjour
Pour 5 : le rapport des deux pourcentage vaut 10 (ou 0,1) et leurs somme vaut 100. Que valent chacun des pourcentages ? Tu n'as plus qu'à regarder les deux courbes.
Tu as là une illustration des limites à pKa+1 et pKa-1 des domaines de prédominances...
Merci de prendre du temps à me répondre
Alors du coup
a.
Pour [HClO]eq / [ClO-]eq = 10 %
Donc d'après la courbe, la limite du pH à pKa-1 = 6,5 et la limite du pH à pKa+1 = 8,5
b.
Pour [HCLO]eq / [ClO-]eq = 0,10%
Donc d'après la courbe, la limite du pH à pKa-1 = 5,5 et la limite du pH à pKa+1 = 9,5
Est-ce que vous pouvez m'aider pour la 1.b et 2.a et me dire si vous pensez que mes autres réponses semble juste si vous avez le temps bien sûr
Attention, les courbes tracées représentent des pourcentages. Tu as donc à résoudre le système :
En éliminant %(ClO-) entre ces deux équations, on obtient :
%(HClO)=90,9% ; %(ClO-)=100-90,9=9,1%
Graphiquement, on vérifie bien que cela conduit à pH=pKa-1
La deuxième situation correspond à :
%(HClO)=9,1% ; %(ClO-)=90,9% ; cela conduit à pH=pKa+1.
Pour le reste :
1a : OK
1b : non : [H3O+]=c seulement pour un acide fort. Pour un acide faible, les c moles introduites par litre, soit donnent, par réaction sur l'eau, des ions oxonium et des ions A-, soit restent dans l'eau sans réagir. Cela donne :
c=[HA] + [A-]
Tu peux maintenant continuer ?
Bonjour,
Une remarque pour le 6, je pense qu'il y a erreur d'interprétation du texte : ce ne sont pas deux couples indépendants mais je pense, au vu des notations, la première acidité AH2/AH- puis la deuxième acidité AH-/A2-.
gts2 a sûrement raison. Pour modifier ton programme, il te faut ajouter une ligne sous la ligne pKA (à renommer en pKA1) qui pourrait commencer par pKA2=....
Ensuite, il te faudra, à la place des lignes commençant par pHAH et par pA, créer trois lignes commençant par pHAH2, pHAH et pHA où tu devras entrer les formules permettant de calculer en fonction du pH et des pKa, les pourcentages de AH2, AH- et A2-. Il faudra pour finir ajouter une ligne pour tracer la troisième courbe.
Bref : du travail en perspective !
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