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pH d'un mélange acide faible / base faible
Bonjour,
Je rencontre quelques difficultés avec une partie d'un exercice.
J'ai les données suivantes :
AH2+ / AH pKa1 = 2,5
AH / A- pKa2 = 9,7
On me dit que dans un litre d'une solution contenant initialement 4.10-2 mole de A-, on ajoute n mole d'un acide faible noté RCO2H et de pKa3 = 5.
Je dois donné la réaction entre espèces majoritaires qui se produit : RCO2H + A- 
RCO2- + AH
Puis calculer la valeur de sa constante : K = 104,7
Ensuite pour moi ça se corse :
- Établir le bilan à l'équilibre des espèces majoritaires et calculer la valeur du pH à l'équilibre pour :
n = 2.10-2 mole
n = 4.10-2 mole
n = 6.10-2 mole
n = 8.10-2 mole.
Pour moi, le bilan d'équilibre c'est : Qr, éq = [RCO2-][AH] / [RCO2H][A-]
Or, même avec cette expression, je ne comprend pas comment on peut calculer le pH d'une réaction acide faible/base faible...
Pouvez-vous m'aider à y voir plus clair ?
Merci d'avance
Aerin.
je te donne une methode ... qui n'est pas la plus rapide mais la plus facile à comprendre
On met au depart 4.10^-2 mol de A- et n mol de RCOOH . On fait un tableau d'avancement : on a à l'équilibre 4.10^-2 - x mol de A- et n-x mol de RCOOH et il s'est formé x mol de AH et RCOO- . La réaction est quasitotale ( K = 10^+4.7) donc le x est facile à calculer ( sauf si n =4.10^-2 on y reviendra après) car le réactif en défaut est consommé quasicomplètement .
Les pKa sont toujours verifiés ..., on prend le plus pratique et on calcule le pH
- première question : peut on avoir RCOOH ( en rab) + AH = RCOO- + AH2+ tu calcules K et tu trouves cette constante très petite donc on n'a pas lieu de tenir compte de cette réaction . De toute façon , tant que pH est >3 on n' a pas lieu de parler des AH2+
- cas n = 4.10^-2 . Impossible de calculer le x directement , le plus simple : on calcule x à partir de >K puis on tuilise une constante Ka pour calculer le pH
Merci pour cette méthode, mais le soucis est que je ne sais pas quelle formule appliquer pour calculer le pH. Je ne sais pas si je dois partir du bilan d'équilibre (qui d'ailleurs je ne sais pas s'il est correct..)
il n'y a pas de formule à savoir ... sauf celle ci : pH = pKa + log((Base)/(acide)) qui s'obtient en prenant logKa ...
Je te traite 2 cas pour que tu voies
Tu fais donc un tableau d'avancement de la réaction ecrite
- cas n = 2.10^-2
equilibre : A- : 4.10^-2-210^-2 = 2.10^-2 , RCOOH : 2.10-2-2.10^-2 : ~0 ( en réalité un chouia ! ), AH = 2.10^-2 et RCOO- =2.10^-2
j'utilise alors le Ka du couple AH/A- et on trouve pH = 9.7
- cas n = 6.10-2 première methode : RCOOH =6.10-2-4.10-2 , A- : 4.10-2-4.10-2 ~0 , AH :4.10-2 RCOO- 4.10-2 on utilise alors le Ka de RCOOH /RCOO-
deuxième methode : pour n = 4.10-2 on a consommé tous les A- et on a formé 4.10-2 de RCOO- et les RCOOH que l'on ajoute ensuite s'accumulent donc pour n = 6.10^-2 on a en rab 2.10-2 mol de RCOOH ...
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