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Évolution en sens inverse
J'aurais besoin d'aide pour quelques questions de cette exercice, voilà pour vous aider à vous repérer les question où je bloque 1) b), 2) b) et 3) d). Pour le reste je voudrais savoir si j'ai trouvé les bonnes solutions.
1) On prépare une solution S1 en mélangeant un volume V1 = 10mL d'une solution de fluorure d'hydrogène HF(aq) de concentration c1 = 0.10mol.L-1 avec un volume V'1 = 40mL de solution de fluorure de sodium (Na+(aq) + F-(aq)) de concentration c'1 = 0.20mol.L-1.
La mesure du pH de cette solution conduit ) pH1 = 4.1.
a) Calculer le rapport [F-]i/[HF]i, puis le rapport [F-]éq/[FH]éq.
Donc pour le rapport à l'état initial très simple je fais : c'1/c1 soit 0.20/0.10 = 2.0
pour le rapport à l'état d'équilibre je fais : ((c'1xV'1)/Vtot)/((c1xV1)/Vtot) où Vtot = V1+V'1 soit Vtot = 50mL ce qui me donne d'après ma calculatrice ça fait 2.0
b) Montrer que tout se passe comme si les espèces acide et basique introduites en solution n'avaient pas réagis avec l'eau.
Bon comme je l'ai dis je bloque ou plutôt je ne suis pas sûr à 100% de ma réponse, donc je dirais que vu que les deux rapport sont égaux on en déduis qu'il y a la même concentration dans les deux cas donc pas de réaction, mais il se peut également que les deux concentration augmentent augmentent tout deux de la même manière, donc je suis pas sûr.
2) On prépare une solution S2 en mélangeant un volume V2 = 25mL d'une solution d'acide méthanoïque HCO2H(aq) de concentration c2 = 0.20 mol.L-1 avec un volume V'2 = 25mL de solution de méthanoate de sodium (Na+(aq) + HCO2-(aq))de concentration c'2 = 0.10 mol.L-1.
La mesure du pH de cette solution conduit à pH2 = 3.6.
Les questions a) et b) du 2) sont exactement les même avec HCO2- et HCO2H au lieu de F- et HF, la base au numérateur et l'acide au dénominateur. j'ai trouvé pour l'état initial 2.0 et pour l'état d'équilibre aussi donc même réponse pour la b) que dans la 1)b).
3) On mélange les solution S1 et S2.
a) Écrire l'équation de la réaction entre le fluor d'hydrogène et l'ion méthanoate ; exprimer puis calculer sa constante d'équilibre K.
Bon la réaction très simple FH(aq) + HCO2-(aq) = F-(aq) + HCO2H(as)
Pour ce qui est de K j'ai exprimé Qr,éq soit produit sur réactifs, et j'y ajoute [H3O+]éq/[H3O+]éq je trouve donc K = KA1/KA2. en faisant le calcule je trouve K = 10-pKA1/10-pKA2 qui donne 158.5 avec pKA1 = 7.0 et pKA2 9.2.
b) Calculer le quotient de réaction Qr,i dans l'état initial en utilisant les résultat des questions 1 et 2
Très simple dans notre équation de Q on 2x1/2 ce qui nous donne 1 !
c) Dans quel sens évolue le système ?
Dans le sens indirecte (parce que c'est dans le titre !) car Qr,i < K
d) En écrivant l'équation de la réaction dans le sens correspondant à la transformation observée, la constante d'équilibre associé a pour valeur K' = 1/K. Dresser le tableau d'évolution et en déduire l'expression de l'avancement à l'équilibre xéq en fonction de K ; calculer sa valeur.
je bloque complètement ici, je n'arrive pas à exprimer mon xéq en fonction de K vous pouvez m'aider en me montrant à quoi ressemble le tableau ?
c) Calculer le taux d'avancement final. Conclure
Ici en trouvant xéq il me suffira de trouver xmax en supposant la réaction totale.
Merci de vos réponses
Oui le pKa de HF/F- est 3.2 et celui de l'autre couple est de 3.8
Je me suis trompé dans l'énoncer donc K = 4.
dans les conditions initiales :
[HF]=C1*V1/VT et [F-]=C'1*V'1/VT
[F-]/[HF]=0,2*40/0,1*10=8
à l'équilibre
Ka=[F-]*[H3O+]/[HF]
ce qui peut s'écrire sous la forme
pH=pKa +log([F-]/[HF])
on trouve alors que [F-]/[HF] 
8
Tout se passe comme si HF et F- n'avaient pas réagi avec l'eau
Je me suis trompé dans l'énoncer donc K = 4.
C'est le message que j'ai envoyé plus haut ^^' j'ai remplacé par les vrais valeurs. Et donc tu trouve combien pour Qr,i vu que je me suis trompé ?
je n'avais pas lu au-dessus (c'est un peu brouillon) K=4 pour la réaction
HF + HCOO-
Quelle valeur trouves tu pour Qr?
Donc on est dans le sens directe, si c'est bien Qr,i qu'on a. J'ai faillis oublier tu t'es trompé dans ton calcule si tu regarde bien l'énoncer l'unité du volume est en mL et on veut du litre donc tu as oublié le 10^-3 dans ton calcule, je pense donc que ton Qr est faux en conséquence.
Ha non, d"solé difficile de visualisé depuis l'écran d'ordi, je n'ai pas remarqué que les puissances se simplifiaient.
l'équation de la réaction va donc s'écrire
HCOOH + F- = HCOO- +HF
pour le tableau d'avancement tu écris les qtés de matière initiales .
la constante de réaction s'écrira (après simplification par V(total) )
K'= (0,025 +x)*(0,01+x)/((0,05-x)*(0,08-x))=1/4
on résout l'équation du second degré en x et on trouve x=0,01
on peut vérifier que 0,035*0,02/((0,04)*(0,07))=0,25=1/4
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