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Niveau maths spé
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Réaction prépondérante

Posté par
rafijolis
21-09-11 à 18:25

Bonjour,
La chimie n'étant vraiment pas mon point fort, je voudrais avoir quelques conseils sur cet exercice, simple je pense, mais qui me cause quelques problèmes.

Calculer en utilisant la méthode de la réaction prépondérante, le pH d'une solution dans laquelle on a introduit c_0=10^{-2} mol/L de NH4+ et la même concentration initiale en NO2-. On donne pKA1(NH4+/NH3)=9,2 et pKa2(HNO2/NO2-)=3,3. Vérifier les hypothèses.

J'ai commencé en identifiant la RP qui est, je pense : NH4+ + NO2- = HNO2 + NH3, de constante K=10^{5,9}. J'ai donc supposé la réaction quasi-totale  et j'ai mis qu'il restait \epsilonmoles de réactifs. Je suis passé à la réaction "équivalente" qui serait alors l'inverse et en supposant \epsilon << c_0, je tombe sur l'équation K'=\frac{\epsilon^2}{c_0^2} (où K' est la constante de la seconde réaction) et j'en déduis \epsilon, puis les concentrations de NO2-, NH3, HNO2 et NH4+. Mais comment trouver la concentration de H30+ pour trouver le pH ??
La méthode est-elle bonne ?

Merci d'avance

Posté par
rafijolis
re : Réaction prépondérante 21-09-11 à 20:09

Pas d'idées ?

Posté par
anniejeanne
re : Réaction prépondérante 21-09-11 à 20:14

1°  la constante K te permet de calculer les concentrations en NH4+ et NO2-  et tu remplaces dans une des constantes d'acidité pour trouver le pH
2° tu peux essayer de faire le produit Ka1Ka2 ... et voir ce qui te reste compte tenu de la RP indiquée ...

Posté par
rafijolis
re : Réaction prépondérante 22-09-11 à 17:31

Merci pour le conseil, mais je n'arrive pas à trouver le résultat attendu qui est de 6,25.
J'ai trouvé qu'il restait \epsilon=1,12.10^{.5} mol de NH4+ et NO2-, et donc c_0-\epsilon mol de HNO2 et NH3.
J'ai du faire une erreur quelque part mais je ne vois pas où

Posté par
anniejeanne
re : Réaction prépondérante 22-09-11 à 21:58

on recommence tout : la réaction prépondérante est celle de l'acide le plus fort mis ( NH4+ ) sur la base la plus forte mise (NO2 - ) : NO2 - + NH4 + -> NH3 + HNO2  de constante K = (NH3)(HNO2)/(NH4+)/NO2-) = 10^-9.2/10^-3.3 = 10^-5.9   cette réaction marche donc mal ... et donne x ( petit ) de NH3 et HNO2 et il reste c0 de NH4+ et NO2 -
10^-5.9 = x^2/c0^2    donc (NH3) = (HNO2) = 10^-4.95
on porte dans Ka de NH4+ par exemple : 10^-9.2 = (H+) *10^-4.95/10^-2 ... on trouve bien pH = 6.25 ...

la deuxième methode est rapide car la réaction prépondérante fabrique autant de NH3 que de NH4+ et il reste autant de NH4+ que de HNO2 ... donc Ka1Ka2 = (H+) ^2  



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