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Solution de HCl et Ba(OH)2

Posté par
Brriarr
12-07-24 à 15:46

Bonjour

J'ai besoin de vous dans cet exo : trouver le pH d'une solution issu du mélange de 75 ml de 0,5 mol/L de Ba(OH)2 et 25 ml de 1 mol/L de HCl

- J'ai commencé par écrire l'équation de reaction : H+ + 2HO- —> H3O2-

- J'ai ensuite calculé les quantité de matière des deux reactifs : n(H+) = 0.025 et n(OH-) = 0.0375

- Ensuite j'ai construit le tableau d'avancement (img)

- j'ai cherché le reactif limitant :
Soit xmax = 0.025 soit xmax = 0.0375/2 = 0.01875
Le plus petit est 0.01875 donc le reactif limitant est OH-

- je converti les mol en concentration : 6.25*10^-3 / 0.1 = 6.25*10^-4

- PH = -log(H+) =  -log(6.25*10^-4 ) = 3.2

Dans la correction il est ecrit que le pH vaut 13.7
Donc ou est ce que j'ai fais une erreur, la solution est basique donc ça veut dire que c'est OH- qui reste mais je ne comprend pk

Merci pour votre aide

Solution de HCl et Ba(OH)2

Posté par
vanoise
re : Solution de HCl et Ba(OH)2 12-07-24 à 16:37

Bonjour
Il se trouve que cet hydroxyde contient deux fois plus d'ions hydroxyde que d'ions baryum. Mais il se comporte en base forte comme la soude. Il y a donc réaction totale entre les ions hydroxyde et les ions oxonium de l'acide chlorhydrique comme déjà étudié. Même chose que la réaction entre l'acide chlorhydrique et la solution de soude.

Posté par
Brriarr
re : Solution de HCl et Ba(OH)2 12-07-24 à 18:45

vanoise @ 12-07-2024 à 16:37

Bonjour
Il se trouve que cet hydroxyde contient deux fois plus d'ions hydroxyde que d'ions baryum. Mais il se comporte en base forte comme la soude.


Il y a un probleme dans mon equation de reaction ?
J'aimerai savoir comment elle s'ecrit en vraie, car le Ba(OH)2 me perturbe

La decomposition de Ba(OH)2 :

Ba(OH)2—> Ba2+ + 2OH-

La decomposition de HCl :

HCl —> H+ + Cl-

Les H+ et OH- vont reagir ensemble sous la forme de l'equation :
H+ + 2OH- —> H3O2-

Est-ce que toute les reaction acido-basique doivent se neutraliser (donner de l'eau) car le composé H3O2- me semble étrange

Pouvez vous me dire l'equation de reaction exacte svp?

Posté par
vanoise
re : Solution de HCl et Ba(OH)2 12-07-24 à 21:05

Citation :

Ba(OH)2—> Ba2+ + 2OH-

Ce que tu as écrit jusque là est correct mais comprend-tu exactement la signification de cette équation ? J'ai quelques doutes en lisant la suite de ton message et en particulier l'équation :
Citation :
H+ + 2OH- —> H3O2-

Reprenons les bases...
As-tu bien compris la différence entre le "2" de 2HO- et le "2" de H2O ?
La solution basique a pour volume Vb=75mL; C'est une solution de Ba(OH)2 de concentration Cb=0,5mol/L. Peux-tu, avant d'aller plus loin, décrire avec précision ce que contient cette solution en plus de molécules d'eau ? Quels sont les ions présents et quelles sont les quantités (en moles) de ces ions ?
Si tu sais répondre correctement à ces questions, tu pourras comprendre mon message de 16h37 et terminer l'exercice...

Posté par
Brriarr
re : Solution de HCl et Ba(OH)2 13-07-24 à 13:18

Le 2 dans 2HO- signfie qu'il y a 2H et 2O-
Le 2 dans H2O signifie qu'il y a 2H et 1O
J'ai compris que dans Ba(OH)2 il y a 1Ba et 2H et 2O

Je souhaite écrire l'équation de reaction pour faire le tableau d'avancement-

Lorsqu'on met HCl avec NaOH ; l'eqution de reaction s'ecrit :
H+ + OH- —> H2O
Et c'est ce que j'ai voulu faire ici : lorsqu'on met Ba(OH)2 avec HCl l'équation s'ecrit comment ? 2H+ + (OH-)2 —> 2H2O
Merci de votre aide j'espere que je comprendrait ce chapitre (c'est une partie importante du programme)

Posté par
Brriarr
re : Solution de HCl et Ba(OH)2 13-07-24 à 13:21

Mais puisque dans 2H+ + 2OH- —> 2H2O il y a des 2 partout on peut les annulés et ça peut être : H+ + OH- —> H2O…

Posté par
vanoise
re : Solution de HCl et Ba(OH)2 13-07-24 à 14:38

Citation :
Le 2 dans 2HO- signfie qu'il y a 2H et 2O-
Le 2 dans H2O signifie qu'il y a 2H et 1O

Effectivement : 1H20 (le "1" pouvant être omis) désigne une molécule d'eau, la molécule étant constituée de deux atomes H et d'un atome O
En revanche : 2HO- désigne deux ions hydroxyde HO-
Donc, la solution d'hydroxyde de baryum de volume Vb et de concentration Cb a été obtenu en dissolvant Cb.Vb=3,75.10-2mol d'hydroxyde de baryum. Cette solution contient donc Cb.Vb mole d'ions baryum et 2Cb.Vb mole d'ions hydroxyde.
La réaction entre cette solution et l'acide chlorhydrique est donc la même que la réaction entre l'acide chlorhydrique et la soude :
H3O+ + HO- 2H2O
Ce n'est pas un caprice de ma part d'insister sur cette notation : par expérience, la quasi totalité des professeurs ayant la charge d'enseigner la pHmétrie recommande l'écriture H3O+ : on visualise mieux ainsi le transfert d'ion H+ se produisant lors des réaction acide-base.
Le tableau d'avancement pourrait ressembler à celui-ci ; je te laisse le compléter et finir l'exercice.
Espèces chimiquesH3O+HO-H2O
Quantités introduites (mol)Ca.Va=2,5.10-22Cb.Vb=7,5.10-2Excès
Quantités en cours de réaction (mol)2,5.10-2-x7,5.10-2-xExcès
Quantités finales (mol)0...Excès

Remarque : concernant le réactif limitant, j'écris "0" plutôt que "0". En effet, la concentration en ions oxonium est extrêmement faible mais pas tout à fait nulle à cause de l'autoprotolyse de l'eau. Puisque ce calcul simplifié néglige l'autoprotolyse de l'eau, il faudra s'assurer en fin d'exercice que le pH obtenu n'est pas trop près de 7, en pratique, on vérifie qu'il n'appartient pas à l'intervalle ]6,5 , 7,5[.



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