Bonsoir à tous,
J'ai un exercice sur les pH que je n'arrive pas à résoudre pour ma petite nièce.Je suis prof de math et non,chimiste mais j'essaie de l'aider au mieux.
Comment varie le pH (augmente,diminue,ne varie pas) lorsqu'on
a) introduit NH3 dans l'eau
NH3 + H2O -> OH- + NH4+
Je pense que c'est un tampon de base faible et de son sel d'acide fort mais je ne suis pas sûre
b)on introduit KCl dans l'eau
KCl vient de KOH et Hcl donc le pH = 7
c) on introduit CO2 dans l'eau
Là,je ne sais pas
d)on introduit HCl dans une solution de CH3COO-K+ + CH3COOH
je ne vois pas comment faire
e) on dilue une solution de (CH3)3N et (CH3)3NH+ Br-
Je ne sais pas non plus
f)ON introduit NaHCO3 dans l'eau
HCO3 est un ion ampholyte
Acide HCO3- + H2O -> CO3 2- + H3O+ pka = 10,3
Base HCO3- + H2O -> H2CO3 + OH- pka = 6,4
pH = 1/2 pka1 + 1/2 pka2 = 8,35 pH augmente
g) si on introduit CH3COO-NH4+ dans l'eau
?
h)on introduit KF dans l'eau
KF vient de KOH et Hcl pH=7
Bien à vous
bonjour,
l'énoncé ne comporte peut-être pas tous les couples acide-base ,mais comme il s'agit d'un DM (je suppose) ,l'élève est censé chercher des informations dans son livre si nécessaire.(en particulier les formules des couples acide/base).
a) ce n'est pas un tampon .Il s'agit de la réaction base faible +eau.
l'équation montre qu'il y a production de OH-,donc le pH va augmenter.
Pour qu'il y ait effet tampon,il faut que les qtés d'acide et de base conjugués soient assez voisines (idéalement égales).
b)OK
c)CO2 dans l'eau est un acide faible .
on l'écrit soit sous la forme CO2,H2O soit sous la forme (contestée mais plus commode) H2CO3
on a donc CO2,H2O +H2O= HCO3- + H3O+
il y a production de H3O+ donc le pH va diminuer.
d)K+ est un ion indifférent ,mais CH3COO- est une base faible
écrire sa réaction sur l'eau comme au (a
e)
on mélange une base (triméthylamine et sous acide conjugué )
si les proportions sont du même ordre,(ce qui n'est pas précisé) on a un tampon dont le pH est voisin du pKa
en effet pH = pKa +log [base]/[acide]
or le pKa de ce couple est 9,9 .
Le milieu est nettement basique
le pH augmente
f)OK
g) même cas que l'ampholite mais je ne vois pas comment l'élève peut le savoir en terminale (sauf si le cas a été traité)on aura
pH=1/2(9,2+4,8)=7 donc pas de modification du pH
e) KF ne peut pas provenir de la réaction KOH + HCl mais KOH +HF
(plutôt OH- + HF)
F- est une base faible
l'énoncé doit préciser le Ka du couple HF/F- pKa=3,17
il faut écrire la réaction de F- sur l'eau comme au a)
Merci de votre réponse,j'ai quelques petites questions.
A) Comme [OH-] augmente,la concentration en [H3O+] diminue et l'échelle du pH étant l'inverse de celle de la concentration de H3O+ ,le pH augmente.Ai-je bien compris?
C) Donc on a CO2 + H2O -> ? Quels produits obtient-on?
D)Je ne comprends pas très bien...HCl est un acide fort.CH3COO- est un ion basique et K+ un ion neutre car il vient de KOH ,Ch3COOH est un acide faible.
Je ne comprends ce que je dois faire réagir avec l'eau.
E) Si je comprends bien (CH3)3N est une base faible et (CH3)3NH+ Br- est son sel d'acide fort?
C'est donc un tampon basique d'où l'utilisation de la formule
Je suis étonnée qu'il faille faire le calcul étant donné qu'elle n'a pas le pKa de ce couple dans sa table.Y a t'il une autre manière de le résoudre?
G) L'ion ampholyte est bien NH4+?
Acide NH4+ + H2O -> NH3 + H3O+ pka=9,2
Base NH4+ + H2O -> ? quels sont les produits?
H) OK F- est un ion basique donc le pH diminue
bonjour
a) oui
c) j'ai écrit l'équation : ( CO2 en solution s'écrit CO2,H2O ou H2CO3))
les produits sont HCO3- et H3O+
comme il y a production de H3O+ le pH va diminuer.
l'équation aurait pu s'écrire aussi
H2CO3 +H2O = HCO3- + H3O+
d)la réaction s'écrit
CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-
comme il y a production de OH-,le pH va augmenter
e)(CH3)3N et (CH3)3NH+ forment un couple acide base.
une base et son acide conjugué sont liés par la relation
base+ H+= acide
Je ne vois pas comment répondre à la question sans utiliser le pKa.
Comme il s'agit d'un DM on suppose que l'élève peut rechercher cette valeur dans son livre (en général dans les pages de couverture).
h) F- est la base conjuguée de l'acide HF
F- réagit avec l'eau selon la réaction
F- + H2O = HF + OH-
puisqu'il y a production de OH- le pH augmente
g) NH4+ n'est pas un ampholyte .(il n'est pas l'acide d'un couple et la base d'un autre)
J'ai seulement écrit que le pH de la solution de NH4+,CH3COO- se calculait comme celui d'un ampholyte,soit
pH=1/2 (pKa1 +pKa2)
pKa1 étant le pKa du couple NH4+/NH3 et pKa2 celui du couple CH3COOH/CH3COO-
remarque d'ordre général
une réaction acide base met en jeu 2 couples
l'acide d'un couple (1) réagit avec la base de l'autre couple (2) .Il y a transfert de H+ entre ces 2 espèces.
acide (1) + base (2) = base(1) +acide (2)
l'eau est un ampholyte.
H2O est l'acide du couple H2O/OH- et la base du couple H3O+/H2O
quand on fait réagir un acide(1) avec de l'eau ,l'eau joue le rôle de base (2) et capte le H+ de l'acide
acide (1)+ H2O = base conjuguée de l'acide(1) + H3O+
quand on fait réagir une base (2) avec l'eau ,l'eau joue le rôle d'acide (1) et cède un H+
base (2) + H2O =acide conjugué (2)+ OH-
Bonsoir,merci de votre réponse.
Je suis vraiment désolée mais je ne comprends pas pourquoi le pH se calcule comme un ion ampholyte.
Bien à vous
g)
je suis étonné qu'on donne cet exemple à traiter en terminale (générale ,je suppose)
la résolution de ce cas se fait bien avec la méthode de la réaction prépondérante.
On aboutit au résultat pH= 1/2(PKa1 +pKa2 )
si vous le souhaitez je peux détailler ,mais ,pour moi , c'est hors programme .
Néanmoins ,le professeur a peut-être développé ce cas et il ne m'appartient pas de le juger.
Avec l'ion ampholyte,c'est traité dans son cours mais ce cas là,non.POuvez -vous détailler?Ça m'aiderait bien...Un grand merci!!
Soit Co la concentration en soluté apporté.
la solution contient NH4+, CH3COO- et H2O
4 réactions peuvent de produire
1)NH4+ +CH3COO- = NH3 + CH3COOH K=Ka1/Ka2= 10-9,2/10-4,8=10-4,4
2)NH4+ +H2O =NH3 +H3O+ K=Ka1=10-9,2
3)CH3COO- +H2O = CH3COOH + OH- K= Ke/Ka2=10-14/10-4,8=10-9,2
4)H2O+H2O= H3O+ +OH- K=Ke=10-14
la constante d'équilibre de la réaction 1 est nettement plus élevée que celle des réactions 2,3,4.
On peut faire l'hypothèse que la réaction est la réaction prépondérante ,c'est à dire qu'on peut considérer que les autres réactions ne modifient pas de façon sensible le milieu .
à l'équilibre
[NH3]=[CH3COOH]
et
[CH3COOH]=Co -[CH3COO-]
[NH3]=Co-[NH4+]
on en déduit
[CH3COO-]= [NH4+]
si on fait le produit des Ka des couples CH3COOH/CH3COO- (Ka2) et NH4+/NH3 (Ka1) on aboutit à la relation
Ka1*Ka2 =[H3O+]2
d'où pH= 1/2(PKa1+pKa2)
dans ce cas on trouve pH =7
Il faut ensuite vérifier,avec ce pH, que l'hypothèse de réaction prépondérante pour la réaction 1 est bien valide.
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