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évolution d'un système chimique

Posté par
c57
06-02-10 à 14:17

bonjour,
j'ai un exercice de chimie a faire et je n'arrive pas a résoudre quelques questions

Ennoncé: on mélange a 25°C, 20mL d'une solution d'ascorbate de sodium et 50 mL d'une solution d'acide éthanoique. Les deux solutions ont la même concentration c=1,0 . 10-1 mol.L-1

1.a Ecrire les équations des réactions des espèces introduites avec l'eau.

b. Calculer les constantes d'équilibre correspondantes.

c. écrire l'équation de la réaction entre les ions ascorbate et l'acide éthanoique

d. que vaut la constante d'équilibre de cette réaction?

e. Dans la suite de l'exercice on négligera les réactions des espèces intriduites avec l'eau. Expliquer

2.a que vaut le quotient de réaction initial?

b. prévoir le sens d'évolution spontanée du système

3.a calculer les quantités de matière initiales des réactifs

b. établir le tableau descriptif de la transformation

c. déterminer l'avancement final de la réaction

d. calculer les différentes concentrations à l'équilibre

e. déterminer, de deux manières différentes, le pH à l'équilibre.


Données:  
acide ascorbique/ion ascorbate  C6H8O6/C6H7O-
KA1= 8,9 . 10-5
acide éthanoique/ ion éthanoate CH3COOH/CH3COO-
KA2= 1,8 . 10-5
A 25°C, Ke= 10-14



voici mes réponses:
1.a C6H8O6 + H2O = C6H7O- + H3O+
et  CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O+

je ne sais pas si c'étai bien H3O+/ H2O qu'il fallait utiliser ou H2O/OH-

1.b  K= [C6H7O6-]eq.[H3O+]eq/ [C6H8O6]eq

et K= [CH3COO-]eq.[H3O+]eq/ [CH3COOH]eq

je suis déja bloqué à cette question puisque je ne connais pas la concentration de H3O+et je ne sais pas comment faire


pour le reste je pense y arriver mais c'est cette deuxième question qui me bloque. Merci de bien vouloir m'aider

Posté par
coriolan
re : évolution d'un système chimique 06-02-10 à 14:41

1a)
il faut écrire la réaction de l'ascorbate (A-) avec l'eau
A1-  +H2O= A1H +OH-
dans ce cas ,H2O est un acide.sa base conjuguée est OH- (couple H2O/OH-)

pour la seconde réaction,l'équation est correcte.H2O réagit vec l'acide éthanoïque(A2H)
.H2O est donc une base.Son acide conjugué est H3O+.
Il s'agit du couple H3O+/H2O

constantes d'équilibre
K1=[A1H]*[OH-]/[A1-]=[A1H]*Ke/([A1-]*[H3O+])=Ke/Ka1

K2=[A2-]*[H3O+]/(A2H]=Ka2

Posté par
c57
re : évolution d'un système chimique 06-02-10 à 15:01

merci,

j'ai répondu au deux questions suivantes :

c. C6H7O6- + CH3COOH = C6H8O6 + CH3COO-

d. Qr,eq = [CH3COO-]eq.[C6H8O6]eq/[C6H7O6-]eq. [CH3COOH]eq
         =1

est-ce que c'est ça?

Posté par
coriolan
re : évolution d'un système chimique 06-02-10 à 19:02

c) oui
d)expression ui valeur non
si on multiplie numérateur et dénominateur par [H3O+],on trouve que Qr(eq)=K(A2)/K(A1)=0,2    (se méfier des indices pris dans les exercices qui peuvent être différents de ceux pris dans les livres)
les constantes d'équilibres des 2 autre réactions étant très inférieure à 0,2  ,on peut ignorer ces réactions.

Posté par
coriolan
re : évolution d'un système chimique 06-02-10 à 19:22

un smiley s'est invité ........
d) expresion exacte  valeur fausse (les 2 Ka sont différents dans ce cas)

Posté par
kikette
help 01-03-11 à 18:34

Je suis actuellement en TS et arrive l'epoque des bacs blancs. Ma prof de chimie nous a donné cet exo en type bac mais le seul problème c'est qu'elle ne nous a pas donné le corrigé de cet exercice ...
Quelqu'un peut-il me donner un corrigé de cet exercice s'il vous plaît?
Merci

Posté par
mousse
re : évolution d'un système chimique 25-12-11 à 20:17

Bonsoir tout le monde !
Je vous souhaite d'avoir passé de bonnes fêtes pour commencer !
Donc voilà j'ai aussi cet exercice et je n'ai pas vraiment compris déjà quelque chose qui est donné dans les données:  
KA1 , et KA2 et Ke correspondent à quoi ??

Ensuite pour la question 1)b) je n'ai pas compris pourquoi vous trouvez K1 = Ke / KA1 et K2 = KA2

Déjà je pense que si je comprends ça, je pourrais comprendre la question 1)d) vu que c'est le même principe

Merci pour vos réponses A bientôt !

Posté par
lolo60
re : évolution d'un système chimique 25-12-11 à 20:25

Citation :
KA1 , et KA2 et Ke correspondent à quoi ??


ka1 et ka2 représentent les constantes d'acidités

ke est le produit ionique de l'eau

Posté par
lolo60
re : évolution d'un système chimique 25-12-11 à 20:29



K1 = \frac{[A1H][OH-]}{[A1-]} ensuite ke = [H3O+][OH-]

soit K1 = \frac{[A1H]ke}{[A1-][H3O+]}

et ka1 =  \frac{[H3O+][A1-]}{[A1H]}

donc K1 = Ke/Ka1

Posté par
mousse
re : évolution d'un système chimique 26-12-11 à 12:05

Bonjour, merci d'avoir répondu sur ce topic
Alors j'ai tout compris jusque K1 = .... mais juste après j'ai pas compris pourquoi KA1 = ( [H3O+] [ A1- ] ) / [ A1H ]

parce vous m'avez dit que KA1 est une constante d'acidité, et donc d'après la première question nous avons marqué que :
C6H706- + H20 = C6H806 + HO- donc KA1 logiquement serait égal à : ( [A1H] [HO-] ) / [A1-] non ?
Merci encore

Posté par
mousse
re : évolution d'un système chimique 26-12-11 à 12:28

Rebonjour
en fait j'ai compris, je viens de feuilleter quelques livres, et c'est en fait une définition à savoir c'est ça ?!
Bon donc jusque la d, c'est okay j'ai compris !

par contre la e, je n'ai pas compris pourquoi il faut dire que les constantes d'équilibres des 2 autre réactions étant très inférieure à 0,2  ,on peut ignorer ces réactions.
Ca fait quoi si elles sont inférieures à 0.2, autrement dit la constante d'équilibre de la réaction entre les ions ascorbate et l'acide éthanoïque ?

Ensuite, pour la suite de l'exercice :
2)a) le quotient de réaction initial serait égal à : ( [C6H8O6]i x [CH3COO-]i ) / ( [C6H7O6-]i x [CH3COOH]i )
( on ne peut pas utiliser Ka2 / Ka1 car c'est le quotient de réaction à l'équilibre c'est ça ? )
Moi je proposerais d'utiliser la formule n = c * V , mais on ne sait pas s'il y a des produits ou pas dès le départ donc comment fait-on pour calculer ?

La question b se déduira de la question a logiquement

Merci encore.



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