Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Force acide et bases
Bonjour j'ai un dm à rendre mais je bloque sur plusieurs questions pouvez vous m'aidez svp.
Voici le sujet: Déterminer, à l'aide d'un langage de programmation, le taux d'avancement final d'une transformation, modélisée par la réaction d'un acide sur l'eau.
Situation déclenchante : L'utilisation de vinaigre (solution aqueuse d'acide éthanoique à 1 mol · L-1) ne nécessite pas de porter des gants de protection alors qu'il est conseillé d'en porter lors de la manipulation d'une solution d'acide chlorhydrique de même concentration.
Problématique : Comment mettre numériquement en évidence la différence de comportement entre différents acides?
Voici les questions :
1) écrire l'équation de la réaction entre l'acide et l'eau
Ma réponse est HA+H2O->A- + H3O+
Ensuite on nous donne certaine indications : h=[H3O+]f et Ca=[HA]i
2) Faire le tableau d'avancement de la réaction.
Je l'ai fais sur ma copie
3) en déduite l'expression des concentrations à l'équilibre [HA]f et [A-]f en fonction de h.
4) rappeler la définition de la constante d'acidité Ka du couple HA/A-t-il
Ma réponse est Ka=[A-]×[H3O+]/[HA]
5) en déduire l'expression de Ka en fonction de h, Ca et C°=1mol.L^-1 et monter que h est une solution d'une équation polynomiale de 2nd degré que vous écrire sous la forme ah^2+bh+c=0
Précisez l'expression de a, b et c en fonction de h, Ca et C°.
6) donner l'expression des deux solution mathématiques possible de l'équation précédente en fonction de h, Ca et C°.
7) justifier que l'une des ces deux solution n'est pas chimiquement réaliste.
8) rappeller la définition du taux d'avancement d'une transformation chimique.
9) en supposant la réaction totale, déterminer l'expression de en fonction de Ca et h.
Merci d'avance 
Je ne comprends pas bien : tu dis avoir rempli un tableau d'avancement : ce tableau correctement rempli fournit la réponse.
En effet je l'ai bien remplit mais je ne vois pas comment cela peut m'aider pour trouver les concentrations de [HA] et [A-]
Il suffit de remplir un tableau d'avancement en raisonnant directement sur l'avancement par litre de solution. Cela fournit directement les concentrations. Voici un modèle possible, à adapter en fonction des exigences de ton professeur.
| Espèces chimiques | AH | H2O | H3O+ | A- |
| Quantités introduites par litre (mol/L) | Co | excès |  0 | 0 |
| Concentrations à l'équilibre final (mol/L) | Co-x=Co-h | excès | x=h | x=h |
J'ai comparé avec mon tableau j'ai mis la même chose.
Pour ce qui est de la question 3 je crois avoir trouvée.
[HA]= Ca-h et pour [A-]=h
C'est bien ça?
Oui (par habitude j'ai utilisé la notation Co au lieu de Ca).
Reporte cela dans l'expression de Ka que tu as fournie et tu auras la réponse à la question 5...
D'accord avec ton message de 18h15. Il conduit bien à une équation du second degré vérifiée par h. Ton message de 18h18 est sans intérêt pratique.
Tu as appris en cours de math à exprimer les deux racines de l'équation du second degré :
a.x2 + b.x + c = 0
L'étude est ici analogue ; l'inconnue est h au lieu de x...
Je n'ai pas compris, dans la question il demande l'expression des 2 solutions mathématiques en fonction de h , Ca et C°
Ton équation d'hier 18h21 peut s'écrire sous la forme :
a.h2 + b.h + c=0
Par analogie avec les racines de l'équation a.x2 + b.x + c = 0 dont tu as étudié en math les racines, quelles sont , en fonction de a, b, c, les racines de l'équation vérifiée par h ? Remplace ensuite a, b, c par leurs expressions en fonction de Ka, Ca et c°.
Puisque :
h2+Ka×h×c°-Ka×Ca×c°=0
et :
a.h2 + b.h + c=0
Il suffit d'identifier...
Je pense que a-> C°
b-> Ka
c->Ca
Pas sûr que tu ais vraiment réfléchi avant d'écrire cela...
Il faut identifier les termes en h2 puis identifier les termes en h puis identifier le terme indépendant de h. Il ne s'agit pas de jouer aux "devinettes" !
Vous voulez dire quoi par identifier les termes en h^2 ?
Sinon je pense avoir trouvée a b et c
a=1
b=Ka ×c°
C=Ka×Ca×c°
Je crois que tu as compris. D'accord pour a et b mais tu as oublié le signe "moins" pour c.
Je te laisse trouver les deux racines (question 6). Tu vas constater que l'une n'a pas de sens physique (question 7).
Pour la question 6 les solutions sont x1 et x2
x1=-b-√∆/2a
x2=-b+√∆/2a
Soit x2=-Ka+√∆/2(c°)
Pour la question 7 c la solution negative qui nest pas chimiquement réaliste car une concentration est toujours positive
Ensuite pour la question 8 j'ai notée que le taux d'avancement est une grandeur sans dimension
Après je bloque sur la 9
le taux d'avancement est une grandeur sans dimension
Trop vague... Il s'agit du rapport (quantité d'acide ayant réagit)/(quantité d'acide introduite).
Si tu raisonnes sur un litre de solution, cela donne :
La question 9 est mal posée : dans le cas général, on peut l'exprimer en fonction de h et de Ca en tenant compte des résultat précédents. Dans le cas particulier d'une réaction totale (cas d'un acide fort),
a une valeur très simple qui ne demande aucun calcul...
Remarque : le tableau d'avancement néglige les ions oxonium fournis par l'autoprotolyse de l'eau. Les résultats obtenus dans ce problème ne sont donc valides que pour des pH inférieurs à 6,5 environ.
Annuler
connectez vous