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Exercice méthylamine

Posté par
IamMe
04-12-19 à 17:41

Bonjour, j'ai un exercice qui me pose soucis...

La méthylamine est une base faible notée A- dont la masse molaire est M = 31 g.mol-1. Le Ka du couple AH / A- est égal à 2,27*10^-11 à 25°C.

On dispose d'un volume V = 50 mL d'une solution aqueuse de méthylamine (solution notée S), de concentration molaire apportée c = 2,0mol.L-1 et de pH = 12,45.


1.Compléter le tableau d'évolution à l'aide des données littérales de l'énoncé.

2.Calculer l'avancement maximal xmax de cette même réaction.

3.Calculer l'avancement final xf de la réaction relative à la solution S. Qu'est ce que ce résultat confirme.

4.Calculer les concentrations en AH puis en A- dans la solution S. Est-ce cohérent avec les données de l'énoncé ?


1.

A-+ H2O AH+ HO-
étatavancement x en mol
initial0c.Vexcès00
intermédiairexc.V-xexcèsxx


2.Vu que c'est une base faible, je pense qu'il faut considérer que la base réagit entièrement.

c.V-xmax = 0
c.V = xmax = 2,0*50*10^-3=0,1mol

3. Je bloque ici. Je vois que xf = n(AH) = n(HO-). Peut-être dois je utiliser le Ke car je sais aussi [H3O+] grâce au pH ?

Posté par
vanoise
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:23

Bonjour

Citation :
Vu que c'est une base faible, je pense qu'il faut considérer que la base réagit entièrement.

Justement non ! tu aurais raison avec une base forte.
L'état final correspond à une valeur de x inconnue non nulle
Tu peux la déduire de la valeur du pH puisque le pH permet d'obtenir la concentration en ions hydroxyde.

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:30

Quelle est la différence alors entre xmax et xf ?

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:32

xmax c'est pas la valeur maximale ?

Posté par
vanoise
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:34

xmax est la valeur maximale possible c'est à dire la valeur que l'on obtient en cas de réaction totale.
xf est la valeur finale, ici la valeur à l'équilibre. Si la réaction est totale : xf=xmax mais ici la réaction est partielle car la base est faible : xf<xmax .

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:36

C'est ce que j'ai fait. J'ai considéré que le réaction était totale. La réaction est totale si la base est forte.

Posté par
vanoise
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:43

Citation :
La réaction est totale si la base est forte

oui mais ici la base est faible !
D'après ton tableau :
x=[HO-]
et cette concentration peut être déduite de la valeur du pH.

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:44

Alors je ne comprends toujours pas la différence entre xf et xmax.

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:46

x=[HO-]
[H3O+] = 10^-pH = 10^-12,45

[HO-] = Ke/[H3O+] = 10^-14/10^-12,45=2,8*10-2mol.L-1.

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:46

Mais je ne sais pas si on peut utiliser cette valeur de Ke...

Posté par
Eenokz
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:52

La valeur ne dépend pas des espèces chimiques en solution, mais seulement de la température, tu peux donc ici utiliser Ke=10^-14 ou pKe=14

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:53

ok.

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:55

Ensuite la concentration AH est de 2,8*10^-2mol.L-1.
A- = c.V -xf
[A-]=2,00-2,8*10^-2

Posté par
vanoise
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:55

Donc xf=2,8.10-2mol/L
Tu vérifies bien : xf<xmax

Posté par
Eenokz
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:55

Il doit y avoir une légère erreur pour [OH-], je trouve 1.78 mol/L

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:56

Je ne vois pas...

Posté par
Eenokz
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:57

Oups pardon, erreur dans mon calcul, tu as bien trouvé la bonne valeur.

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:57

t'as fait quoi comme calcul ?

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 18:58

Ah ok. Pour [AH] et [A-] aussi ?

Posté par
Eenokz
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 19:00

[AH] = xf et [A-]= 0.1-xf

Posté par
IamMe
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 19:01

On me demande les concentrations.

Posté par
Eenokz
re : Exercice méthylamine 04-12-19 à 19:09

[AH] et [OH-] on la même concentration, dans le tableau d'avancement leur valeur correspond a xf



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