Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

Titrage d'un mélange d'acide

Posté par
Kiecane
11-07-18 à 12:04

Bonjour,

J'ai des questions concernant l'exercice suivant :

On dispose d'une solution S constituée d'un mélange :
- d'acide sulfurique H2SO4 de concentration CA (1ere acidité forte ; pKa1(HSO4-/SO42-)=2,0);
-de chlorure d'ammonium (NH4++Cl-) de concentration CA' (pKa2(NH4+/NH3)=9,2)
On titre un volume Va =10,0 mL de solution S par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration Cb=1,00.10-1mol/L. On note Vb le volume de solution titrante ajoutée à la burette.
(+cf courbe du titrage ci-dessous)

1. Indiquer quelles sont les trois réactions qui ont lieur au cours du titrage en précisant les valeurs de leur constante d'quilibre. Préciser celle(s) qui se déroulent avant la première équivalence, puis ce qui se passe entre les deux premières équivalences.

2. Trouver les valeurs des concentrations Ca et Ca'

3. Retrouver par le calcul la valeur du pH lorsque Vb=0 mL

4. Lorsque Vb=10 mL, quelles sont les espèces présentes et quelles sont leurs concentrations initiales ? Quelle est la réaction prépondérante ? Après avoir fait un bilan sur la réaction prépondérante, calculer les différentes concentrations à l'équilibre et en déduire le pH de la solution. L'autoprotolyse de l'eau est-elle négligeable ?



Voici mes questions :

- Pour la question 1 : avant 10mL, on a les réactions :
H3O++HO-=2H2O
HSO4-+HO-=SO42-+H2O

Je me demandais si on pouvait regrouper ces deux équations pour dire qu'on avait la réaction "globale" : HSO4-+H3O++ 2 HO-=SO42-+3H2O[/sup]+

- Pour la question 3 :
On a la RP : H3O++H2O=H3O++H2O

On trouve pH=1,3

Après, j'ai du mal avec les vérifications : dans la correction il y a écrit que pHpKa1-1 n'est pas réalisé donc il faut prendre en compte :
HSO4-+H2O=SO42-+H3O+

Ce que je ne comprends pas c'est pourquoi on vérifie que pHpKa1-1 et on ne vérifie pas que pHpKe-1 ?

Est-ce que quand on a différentes espèces avec différents pKa qui peuvent réagir il faut vérifier que pHpKa-1 pour tous les pKa des espèces présentes même si elles ne sont pas présentes dans la RP en question (comme ici par exemple) ? Qu'est-ce qu'il faut changer ou faire si la condition n'est pas vérifiée ?

-Pour la question 4 :

Dans la correction, il y a écrit le tableau d'avancement suivant :

NH4+                +SO42-             =NH3                +HSO4-
EI0,0750,02500
Eeq0,0750,025yy


Pourquoi à l'E.éq on a pas : [NH4+]=0,075-x et [SO42-]=0,025-x ?


Merci d'avance pour vos explications !

Titrage d'un mélange d'acide

Posté par
vanoise
re : Titrage d'un mélange d'acide 11-07-18 à 15:58

Bonjour
Question 1 : la seconde acidité de l'acide sulfurique est considérée comme faible mais elle est cependant assez forte par rapport à celle de la plupart des acides faibles dans la mesure où son pKa est relativement faible. Ce faible pKa fait que le dosage de la première acidité et de la seconde ne sont pas successifs et indépendanst mais au contraire simultanés. Cela explique l'existence d'un seul saut de pH correspondant au dosage de l'acide sulfurique. La valeur de Ca étant assez faible, une partie faible mais non négligeable des ions HSO4- a réagit sur l'eau avant l'ajout de la solution titrante de soude. Il n'est pas astucieux de regrouper les deux équations bilan en une seule dans la mesure où, pour Vb=0, les quantités présentes de H3O+ et de HSO4- ne sont pas égales.
Question 3 : acide sulfurique seul : il faut remplir un tableau d'avancement en considérant la première acidité forte et la seconde faible, celle-ci correspondant à la réaction :
HSO4- + H2O = SO42- + H3O+

Espèces en solutionHSO4-H2OSO42-H3O+
Quantités introduites par litre (mol/L)Caexcès0Ca
Concentrations à l'équilibre (mol/L)Ca-xexcèsxCa+x

Bien sûr : l'l'influence de l'autoprotolyse de l'eau est négligée. Il faut vérifier la validité de cette simplification en constatant pH < 6,5 ; pas de problème puisqu'on obtient 1,25 (arrondi éventuellement à 1,3). On voit bien que le pH est trop voisin du pKa pour considérer la seconde acidité soit comme forte (pH > pKa+1) soit comme très faible (pH<pKa-1).
Question 4 :  ce que tu écris est correct mais, dans la mesure où la constante de la réaction est très petite devant 1, le taux d'avancement de la réaction est très faible :
x<<0,025mol/L ; d'où la simplification de ton corrigé.

Titrage d'un mélange d'acide

Répondre à ce sujet

Seuls les membres peuvent poster sur le forum !

Vous devez être connecté pour poster :

Connexion / Inscription Poster un nouveau sujet
Une question ?
Besoin d'aide ?
(Gratuit)
Un modérateur est susceptible de supprimer toute contribution qui ne serait pas en relation avec le thème de discussion abordé, la ligne éditoriale du site, ou qui serait contraire à la loi.


Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2018

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !