Bonjour j'ai besoin de votre aide svp
Exercice:
Les parties I et II sont independantes.(mélange) : On mélange V1=30 cm³ d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration C1=10-2 mol/L et un volume V2 de soude de concentration molaire initiale C2=1,5.10-2 mol/L . On ajoute quelques gouttes de bleu de bromothymol.
1. Calcule la valeur de V2 quand le pH est égal à 2,5.
2. Calcule la concentration des espèces chimiques présents en solution à pH=2,5.
3. Calcule le volume de soude à verser pour que la solution obtenue soit de couleur verte .(dosage): Dans un bécher contenant 100 ml d'acide chlorhydrique , on verse , à l'aide d'une burette , une solution d'éthanoate de sodium de concentration 0,1 mol/L .
Le tableau ci-dessous indique pour différentes valeurs du volume V en ml de la solution de base versée , les valeurs correspondantes du pH
V(mL) | 0 | 1,5 | 3 | 5 | 7 |
pH | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,7 |
7,5 | 8 | 8,5 | 8,7 | 9,3 | 9,5 |
2,8 | 3 | 3,4 | 3,7 | 10 | 10,4 |
10 | 10,5 | 11 | 13 | 15 | 17 |
10,8 | 11 | 11,2 | 11,4 | 11,6 | 11,7 |
Indicateurs | Valeur-du-pH |
Helianthine | Rouge-3,1-Orange 4,4-Jaune |
BBT | Jaune-6,0-Vert-7,4-Bleu |
Jaune-d'alizarine | jaune-10,1-violet-12,1-lilas |
Bonsoir,
Partie I, Question 1 :
A partir du pH, on peut obtenir la concentration en ions oxonium du mélange laquelle permet à son tour d'accéder à la valeur de V2
a) Il faut d'abord écrire l'équation de la réaction entre les deux solutions.
b) A l'aide d'un tableau d'avancement ou de toute autre méthode de ton choix utiliser cette équation pour exprimer [H3O+] à l'état final en fonction de C1, C2, V1, V2
c) On obtient la valeur de V2 à partir de la relation obtenue au b)
a) H3O+ + OH- 2H2O
b) [H3O+]=(C1.V1)/(V1+V2)
Je voudrais savoir si je suis sur la bonne voie avant de continuer
a) C'est bon
b) Non.
Ton résultat (non justifié) serait exact si aucune réaction ne se produisait.
Il faut tenir compte de cette réaction pour pour exprimer [H3O+] à l'état final en fonction de C1, C2, V1, V2
Je suggère une nouvelle fois d'utiliser un tableau d'avancement.
Alors, utilise la méthode que tu as apprise te permettant d'exprimer la quantité de matière, puis la concentration en ions [H3O+] une fois la réaction terminée.
Non.
Tu raisonnes comme si les quantités de matière initiales (avant réaction) en ions H3O+ d'une part et HO- d'autre part étaient égales.
Mais l'énoncé montre que :
ninitial ( H3O+) = C1 * V1
ninitial ( HO-) = C2 * V2
Ces deux quantités ne sont pas égales !
Comparaison :
Un sac contient (par exemple) 50 boules blanches.
Un autre sac contient (par exemple) 30 boules noires.
Tu mélanges les contenus des deux sacs dans une assiette.
Chaque boule blanche "réagit" avec une boule noire.
Tu retires de l'assiette les boules ayant réagi.
Que reste t'il ( en boules blanches et noires) lorsque ce processus est terminé ?
Oui, c'est bien ça !
Remplace maintenant les 50 boules blanches par C1*V1 mol d'ions H3O+ et les 30 boules noires par C2*V2 mol d'ions OH- et exprime [H3O+] en fonction de C1, C2, V1, V2
Pour la deuxième question , les ions Cl- et Na+ ont étés tous consommés donc leurs concentrations sont nulles
Mais non !
La réaction H3O+ + OH- 2H2O consomme des ions H3O+ et des ions HO- mais ne consomme rien d'autre !
D'accord avec toi en ce qui concerne [H3O+], [Na+] et [Cl-]
Retourne voir le cas des boules noires pour corriger le résultat de [HO-]
A titre de vérification penser qu'à tout instant la solution doit être électriquement neutre donc que :
[H3O+] + [Na+] = [Cl-] + [HO-]
D'accord
[OH-]=0 mol/L
Pour la troisième question , je sais que la valeur du pH est comprise entre 6,0 et 7,4 quand le BBT prend une couleur verte.
Mais comment ça m'aide à trouver le volume cherché
Il est vrai que l'indication concernant la couleur verte est assez vague.
Je suggère de considérer que cette couleur verte soit associée ici à la neutralité (pH=7)
Cela revient à reformuler la question ainsi :
" Calcule le volume de soude à verser pour neutraliser la solution obtenue "
Le graphe pH=f(V) semble conforme aux données de l'énoncé.
Remarque
Ton énoncé dit :
" .... on verse , à l'aide d'une burette , une solution d'éthanoate de sodium de concentration 0,1 mol/L . "
Mais un peu plus loin (question 2) on lit :
" Écris l'équation bilan de la réaction entre l'ion éthanolate et l'acide chlorhydrique. "
"éthanoate ou éthano l ate ?"
Les deux existent et il importe de savoir lequel doit être pris en compte.
L'ion éthanoate CH3CO2- est une base faible (base conjuguée de l'acide éthanoïque)
L'ion éthanolate C2H5O- est une base forte (base conjuguée de l'éthanol)
Cela mérite une justification.
On demande l'équation bilan entre l'ion éthanolate et l'acide chlorhydrique et pourtant tu proposes comme réponse l'équation bilan entre les ions oxonium et les ions hydroxydes.
Non.
En fait, la question est mal posée.
Je la reformulerai ainsi :
Écrire l'équation bilan de la réaction entre la solution d'éthanolate de sodium et l'acide chlorhydrique.
L'ion éthanolate est une base forte qui, en solution aqueuse, réagit totalement avec l'eau suivant la réaction :
C2H5O- + H2O → C2H5OH + HO-
Il en résulte que la solution d'éthanolate de sodium contient les espèces Na+, C2H5OH, HO-, H2O et ne contient plus d'ions éthanolate.
Au cours du dosage les ions HO- de la solution d'éthanolate de sodium réagissent avec les ions H3O+ de la solution d'acide chlorhydrique suivant l'équation :
H3O+ + HO- → 2H2O
C'est bien ce que tu avais écrit (sans aucune justification) dans ton post du 02-06-20 à 00:20
Alors, il te faut peut être (voir avec ton professeur) " zapper" la réaction des ions éthanolates sur l'eau et écrire l'équation demandée sous la forme :
C2H5O- + H3O+ → C2H5OH + H2O
L'explication est dans mon post du 02-06-20 à 21:31
En réalité la solution d'éthanolate de sodium a réagi avec le solvant (l'eau) avant qu'on introduise les ions H3O+ de la solution d'acide chlorhydrique.
a) Mise en solution des ions éthanolate :
C2H5O- + H2O → C2H5OH + HO-
b) Réaction des ions HO- sur les ion H3O+
HO- + H3O+ → 2H2O
Si on "additionne" les deux réactions :
C2H5O- + H2O → C2H5OH + HO-
HO- + H3O+ → 2H2O
---------------------------------------------------
C2H5O- + H3O+ → C2H5OH + H2O
Ce dernier bilan "masque" le rôle du solvant et donne l'impression que ce sont les ions éthanolate qui réagissent avec les ions H3O+ alors qu'en réalité ce rôle est tenu par les ions HO-
D'accord merci
Pour la question suivante :
Je dois calculer la concentration de la solution d'acide chlorhydrique avant le dosage non?
Tu n'as aucun moyen de calculer la concentration de la solution d'acide chlorhydrique avant de commencer le dosage car tu ne connais d'elle que son volume.
Les résultats obtenus au cours du dosage permettent de calculer cette concentration.
Équations de dissolution :
HCl + H2O H3O+ + Cl-
C2H5ONa C2H5OH + OH- + Na+
Équation de la réaction entre la solution de HCl et la solution de C2H5ONa
H3O+ + OH- 2H2O
C(HCl)=Ca=[H3O+]
[OH-]=[H3O+]=0,1
mol/L
Ca=0,1 mol/L
Non
Le calcul de la concentration se fait en recherchant sur le graphe le volume Veq de solution basique qu'il a fallu introduire avec la burette pour obtenir le point d'équivalence c'est à dire pour neutraliser les ions H3O+ de la solution acide.
Il existe différentes techniques pour localiser ce point d'équivalence (voir ton cours si nécessaire)
Au point d'équivalence la quantité d'ions HO- introduite est égale à la quantité d'ions H3O+ initialement présente dans le bécher.
On en déduit une relation entre Ca, Va, Cb et Veq.
Cette relation permet de calculer Ca
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