Bonsoir à tous,
J'aide ma petite nièce à faire ses exercices de chimie mais je ne suis pas sûre de mes réponses.
Voici l'énoncé:
Quels sont les mélanges qui conduisent à une solution tampon? Pq?
a) NaCl + HCl
b)KNO2 + HNO2
c) HCl + NH4OH
Le premier constituant est à la concentration de 0,2M,le deuxième à la concentration de 0,3M.Le volume de chaque constituant est de 100mL.Quel est le pH de ces trois solutions?
a) NaCl est un sel de base fort et d'acide fort. HCl est un acide fort. Na + et Cl- sont des ions neutres. HCl également dont le ph = 7
b) KNO2 + HNO2 C'est un acide faible et son sel de base forte c'est donc un tampon
pH = 3,3 - log ca/cb = 3,3 - log(0,3/0,2) = 3 ,12
c) HCl et NH4Oh Ce sont un acide fort et une base faible ce n'est pas un tampon.Je ne sais pas comment calculer le pH.
Bien à vous,merci d'avance
a) ce n'est pas un tampon ,mais il est faux de dire que pH = 7.
Une solution de HCl est constituée d'ions H3O+ et Cl-.
le pH est<7
Il faut tenir compte du volume total
Le volume du mélange HCl +NaCl =200mL
dans le mélange [H3O+]=0,3*0,1/0,2=0,15 mol/L soit la moitié de la concentration en H3O+ de la solution de HCl.
b)OK
Les concentrations de la base et de l'acide sont divisées par 2 ,puisque le volume du mélange vaut 200mL.
en toute rigueur dans le mélange C'a=Ca/2 et C'b=Cb/2
pH =pKa-log C'a/C'b =pKa - log (Ca/2)/(Cb/2) = pKa - log Ca/Cb .
Dans ce cas le volume du mélange n'intervient pas.
c)en solution HCl n'existe pas .
Une solution de HCl contient des ions H3O+ et Cl-
Seuls les ions H3O+ réagiront.
NH4OH est une solution de NH3 dan l'eau.
L'espèce réactive est NH3
Le problème se résume à une réaction entre H3O+ et NH3
H3O+ + NH3 = NH4+ +H2O
il faut faire un tableau d'avancement
Comme H3O+ est réactif limitant,à l'état final ,on aura un mélange de NH3 n'ayant pas réagi et de NH4+ formé.
Cela forme un tampon
Le tableau d'avancement permet de trouver les qtés de matière à l'état final.
Comme le volume total n'intervient pas (comme dans le cas précédent) on peut calculer le pH avec la formule PH= pKa -log(n(acide)/n(base))
En effet Ca=n(a)/VTotal et Cb= n(b)/Vtotal donc Ca/Cb=n(a)/n(b)
Merci de votre réponse.
a) Ok mais je fais comment pour trouver le pH? Je considère juste HCl qui est un acide fort pour calculer le pH?
c)Je l'ai fait autrement.Voici ma résolution,est-elle correcte?
HCl + NH4OH -> NH4CL + H2O
0,02 mol 0,02mol 0,02mol 0,02 mol
n HCl= c.v = 0,02mol n NH4O = 0,03 mol
n NH4OH excès = 0,01 mol
Il reste donc dans le milieu NH4OH Base faible et NH4Cl et l'eau qui est neutre
J'ai donc un tampon basique
Bien à vous
a) si [H3O+]=0,15 mol/L
pH = -log 0,15=0,8
b)une question d'abord.
Est-ce que la personne concernée par ces exercices suit un enseignement français?
Si oui ,l'équation "HCl + NH4OH -> NH4CL + H2O " n'est pas correcte car dans une solution aqueuse il n' y a plus de molécules de HCl mais des ions H3O+ et Cl-
De même ,la notation NH4OH n'est plus utilisée.
il s'agit de NH3 en solution
Dans un tableau d'avancement ,on travaille avec les qtés de matière.
Avant réaction :
n(H3O+)=n(HCl)=C*V=0,2*0,1=0,02 mol
n(NH3)=C'*V'=0,3*0,1=0,03 mol
équation NH3 + H3O+ = NH4+ + H2O
état initial 0,03 0,02 0 0
en cours de réaction 0,03-x 0,02 -x x x
état final 0,01 0 0,02 0,02
en effet, H3O+ est le réactif limitant .
x(max)=0,02 mol
.
pH= pKa -log n(a)/n(b)= 9,2-log(0,01/0,02)=9,5
à l'état final ,il serait mieux d'écrire n(H3O+)= plutôt que 0 .Il y a toujours des H3O+ dans l'eau .
si pH = 9,5 ,[H3O+]= 10-9,5==3,2.10-10mol/L
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