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Mélange Acide/base et question de cours
Bonsoir à tous. Je fais appal à votre aide pour un exercice classique dont voici l'énoncé:
250 ml d'acide propanoïque (pKa=4,9) à 0,2 mol/L sont additionnés à 500 ml de triméthylamine (pKa=9,9) à 0,1 mol/L.
Quel est le pH de ce mélange à l'équilibre ?
Déjà, la première question que je me pose, c'est si le mélange sera acide ou basique ? Quelle espèce va imposer le pH ?
Production:
Je cherche à appliquer la formule: pH= pka + log( [Base]/[Acide] )
Je calcule la nouvelle concentration de l'acide propanoïque:
[CH3CH2COOH]= (0,2 * 250)/750 = 0,07 mol/L (utilisation de la conversation de matière dans une dilution)
Je calcule la nouvelle concentration de la riméthylamine:
[base]= (0,1 * 500)/750 = 0,01
Comme [base] et [CH3CH2COOH] sont égales alors le pH de la solution est sensiblement égale au pKa de la solution.
Ka(sol)= 10^(pKa base - pKa acide) donc Ka= 10^(9,9-4,9)
Ka= 10^5
pKa= -log (Ka) pKa= -log(10^5)= -5 !!
Je me confronte à cett difficulté. Le pH ne peut valoir -5.
Merci pour votre aide.
Salut,
c'est vieux pour moi mais je crois qu'il faut faire comme ça:
[acide]+[base]= (0,1 * 500)/750 = 0,067 mol/L
pH=pKa1+log( [Base]/[Acide] )=pKa2+log( [CH3CH2COO-]/[CH3CH2COOH] )
hypothèse 4,9<pH<9,9
alors [Base]<<[Acide] et [CH3CH2COOH]<<[CH3CH2COO-]
alors [acide]=0,067 et [CH3CH2COO-]=0,067
pH=9.9+log([Base]/0.067)=4.9+log(0.067/[CH3CH2COOH])
de plus base+CH3CH2COOH <=> acide + CH3CH2COO-
donc [Base]=[CH3CH2COOH]
pH=9.9+log(x/0.067)=4.9+log(0.067/x)
log(0.067/x)=(9.9-4.9)/2=2.5
donc x=0.067*10^-2.5
donc pH=9.9+log(x/0.067)=9.9+log(10^-2.5)=9.9-2.5=7.4
on a bien 4,9<pH<9,9
Merci mais je comprends pas trop la démarche. Déjà, est-ce que tu connais le tableau d'avancement d'un acide faible avec une base faible ?
La réaction prépondérante du mélange, c'est bien:
CH3CH2COOH + base faible = CH3CH2COO- + acide
la triméthylamine étant pour moi une base faible et l'acide propanoïque un acide faible (Corrige moi si je me trompe)
Si j'ai raison pour ça et pour la réaction alors pourquoi tu dis: [CH3CH2COOH] << [CH3CH2COO-]
Je n'ai pas compris cette hypothèse.
Justement si CH3CH2COOH est un acide faible alors il se dissocie faiblement en sa base conjuguée donc il serait plus logique de dire qu'à l'équilibre: [CH3CH2COOH]>>[CH3CH2COO-]
Merci de m'éclairer sur ce point.
un acide ou une base forte réagit totalement avec l'eau
un acide ou une base faible ne réagit pas totalement avec l'eau
mais cela ne permet pas de savoir quelle espèce du couple acide base est prépondérante.
C'est la valeur du pH par rapport au pKa qui permet quelle espèce du couple acide base est prépondérante.
par exemple tu prends une solution d'acide éthanoîque de pH=1 alors CH3COOH est prépondérante car pKa=4,7 (si je me souviens bien)
mais si on verse suffisamment de soude NaOH alos le pH augmente
quand pH=pKa [CH3COOH]=[CH3COO-]
mais si on continue pH>pKa et donc [CH3COOH]<[CH3COO-]
Donc quand je fais l'hypothèse que 4,9<pH<9,9
cela a bien pour conséquence que:
[Base]<<[Acide] et [CH3CH2COOH]<<[CH3CH2COO-]
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