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Dissolution du chlorure d'ammonium
Bonjour,
J'ai besoin d'un coup de main pour cet exercice de chimie :
Le pH d'une solution aqueuse de chlorure d'ammonium de concentration C=0,10 mol/L est pH=5,0 à 25°C.
1) Déterminer les concentrations molaires des espèces chimiques présentes dans la solution.
2) En déduire le rapport R entre la concentration molaire en ions NH4+ transformés en ammoniac NH3 et la concentration molaire C.
1) J'ai commencé par écrire l'équation bilan de sa dissolution :
Même si je ne sais pas laquelle conviendrait le mieux:
NH4Cl→NH4+ + Cl-
NH4+ + H2O→NH3 +H3O+
Les espèces en solutions sont: l'ion hydronium, l'ion hydroxyde, l'ion chlorure, l'ion ammonium, la molécule d'eau et la molécule du chlorure d'ammonium(quantité à l'équilibre chimique.
* [H3O+]=10^(-5) mol/L
* [HO-]=ke/10^(-5) ; ke étant le produit ionique et valant 10^(-14) à 25°C. => [HO-]=10^(-9) mol/L
* [Cl-]=C=0,10 mol/L (?)
* j'écris donc la relation d'electroneutralité pour déterminer les autres concentrations:
[Cl-]+[HO-]=[NH4+]'+[H3O+]
À ce niveau , je ne sais pas s'il faut vraiment négliger les concentrations [HO-] et [H3O+] devant celles de l'ion ammonium et chlorure... si c'est le cas, je déduis que [Cl-]=[NH4+]=0,10 mol/L...
Bonjour
Ce que tu as fait est une approximation souvent utilisée. Seulement ici, l'énoncé demande de faire le rapport [NH3]/c ; il faut donc tenir compte des ions oxonium , sinon tu vas obtenir zéro ! Les ions hydroxyde sont en revanche de concentration négligeable. N'oublie pas de tenir compte de la conservation de la matière déduite de la réaction entre l'eau et les ions ammonium.
[Cl-]=[NH4+]'+[H3O+]
=> [NH4+]'=[Cl-]-[H3O+]=0,1-10^(-5)=9,999*10^(-2) mol/L.
En Appliquant donc la conservation de la matière on a :
[NH4+] + [H2O]=[NH3] +[H3O+]
je vais donc calculer [NH3] mais je n'ai pas [NH3]
[NH4+] =[NH3] +[H3O+] je pense qu'il serait mieux de l'écrire ainsi …
=> [NH3]=[NH4+]-[H3O+]=9,999*10^(-2)-10^(-5)=9,998*10^(-2) mol/L
Tu oublis une relation importante. Les c mol/L d'ions ammonium introduits , soit restent en solution sans réagir, soit réagissent sur l'eau pour donner de l'ammoniac. Tu as donc :
c=[NH4+]+[NH3]
c=[NH 4 + ]+[NH 3 ] avec [NH4+]= 9,999*10^(-2) mol/L.
=> [NH3]=c-[NH4+]=0,1-9,999*10^(-2)=10^(-5) mol/L (?)
C'est bien cela : en négligeant la présence des ions hydroxyde, ultra minoritaires ici, on arrive effectivement à :
[NH3]=[H3O+]
La solution étant très diluée, la concentration en eau est très peu différente de la concentration en eau dans l'eau pure. Or, un litre d'eau pure a pour masse 1000g et la masse molaire de l'eau est M=18g/mol...
Ta question est intéressante mais la concentration en eau n'intervient pas ici. Il suffit de savoir que les molécules d'eau sont très largement majoritaires par rapport aux espèces dissoutes.
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