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Vieux 27/10/2005, 18h48   #1
 
Date d'inscription: janvier 2005
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Messages: 16 741
[Chimie] [Licence] Réaction prépondérente

1. Déterminer le pH d'un solution d'acide oxalique de concentration c1 = 0.10 mol.L-1 à l'aide de la méthode de la réaction prépondérente.

2. A un volume V1 = 20.0 mL d'une solution d'acide oxalique de concentration c1 , on ajoute un volume V2 = 5.0 mL de solution de soude de concentration c2 = 0.20 mol.L-1 . Calculer le pH à l'aide de la méthode de la réaction prépondérante.

Données : Constantes d'acidité de l'acide oxalique : pKa1 = 1.2 et pKa2 = 3.75

Acide oxalique = H2C2O4 = AH2 .
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Vieux 28/10/2005, 15h37   #2
g_h
 
Date d'inscription: décembre 2004
Âge: 21
Messages: 844
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Hello !

Ouille, avec des diacides je n'ai jamais fait !
Bon, essayons... !

Le 1) d'abord :
Je peux déjà écrire les 2 équations suivantes :



Echelle d'acidité des couples :



On en déduit la réaction prépondérante (acide le plus fort, base la plus forte) :
, avec une constante d'équilibre très supérieure à 1 (K1 = 355 environ)

Je m'aventure donc ( ) à ne garder que la réaction (1) et à négliger la (2).
Hypothèses :


Tous les AH2 introduits ont été transformés en AH-
On a donc [H3O+] = C1
D'où pH = 1.

Vérification des hypothèses :
A : je ne vois pas comment faire :-/
B : OK

Je pense qu'il y a énormément de choses à redire (le résultat est peut-être tout faux...) sur ce que j'ai écrit, mais ça m'a posé plein de questions :
- Pourquoi ne pas prendre H3O+ comme acide le plus fort pour la réaction prépondérante ?
- Et surtout, comment formuler les bonnes hypothèses ? J'ai vraiment du mal avec ça... !

Bref comme tu pourras le constater, il y a du boulot !
g_h est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 28/10/2005, 21h22   #3
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Je peux déjà écrire les 2 équations suivantes :

OK OK, pas difficile mais obligatoire question méthode !

Citation:
On en déduit la réaction prépondérante (acide le plus fort, base la plus forte) :
, avec une constante d'équilibre très supérieure à 1 (K1 = 355 environ)
Confusion énorme entre les Ka, et pKa... C'est pKa qui doit être fortement supérieur à 1, et la c'est pas le cas...
benjy_star est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 28/10/2005, 21h28   #4
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Bon, je crois que ce n'est pas vraiment le type d'exercices que tu m'avais demandé... J'en ai un plus dans l'optique :

Utilisation de la méthode de la réaction prépondérente pour calculer le pH d'une solution de volume V = 500.0 mL obtenue en dissolvant 0.05 moles d'acide formique (pKa1 = 3.75) et 0.05 mole d'ammoniac (pKa2 = 9.25).

La méthode :

1 Faire l'inventaires des espèces.

2. Identifier la réaction prépondérente :
=======> si elle est quantitative, faire le bilan de matière après réaction, et reprendre ce "schéma" du début.
=======> non quantitative ? résoudre l'équation obtenue avec d'éventuelles approximation.

3. Vérifier la validiter des hypothèses.

A TOI DE JOUER !
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Vieux 29/10/2005, 13h47   #5
g_h
 
Date d'inscription: décembre 2004
Âge: 21
Messages: 844
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Envoyé par benjy_star
Confusion énorme entre les Ka, et pKa... C'est pKa qui doit être fortement supérieur à 1, et la c'est pas le cas...
Hein ? Je pensais bien qu'il y avait des erreurs dans ce que j'avais fait, mais là ... ??
Si K est très grand, la réaction est totale, non... ?

La réaction prépondérante c'est bien la réaction entre l'acide le plus fort et la base la plus forte ?
C'est donc la réaction qui a la constante d'équilibre la plus élevée.
Ici puisque la réaction prépondérante peut être considérée totale (K = 355), on peut simplifier en supposant qu'à l'état final il n'y aura plus de AH2 ni de A2-, et on en déduit donc que tous les AH2 se seront transformés en AH-, qui eux-mêmes se sont formés en égale quantité avec les ions H3O+, si on néglige la réaction (2).


Et sinon, tu as tapé exactement dans le style d'exercices qu'il me fallait.
(le dernier que tu as donné convient parfaitement aussi)

J'aimerais bien que tu m'expliques ce qui ne va pas dans ce que j'ai écrit !


Merci !
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Vieux 29/10/2005, 16h49   #6
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Pas de soucis, j'ai peu le temps, là, je ne suis pas chez moi, mais ce soir, je fais mon possible ! J'ai fais une erreur, c'est bien le Ka qui doit être grand ! Bref, j'y reviens ce soir !
benjy_star est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 30/10/2005, 13h28   #7
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Pffffff... Désolé, je suis de nouveau Tonton depuis cette nuit, et j'ai 2 anniversaires, je m'y mets dès que possible !!
benjy_star est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 11h20   #8
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Voilà, j'ai trouvé où était ton erreur pour le premier exercice : la constante de la réaction que tu me donnes est fausse, je t'avais cru sur parole, pas bien !

En fait tu as :

K = Ka1 .Ka2 = 10-4.95

Soit une valeur très faible...

Je te laisse faire le deuxième exercice ou continuer le premier, comme tu le voudras, je suis un peu plus dispo ! A toi de jouer, "Tonton" !
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Vieux 31/10/2005, 15h32   #9
g_h
 
Date d'inscription: décembre 2004
Âge: 21
Messages: 844
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Envoyé par benjy_star
Voilà, j'ai trouvé où était ton erreur pour le premier exercice : la constante de la réaction que tu me donnes est fausse, je t'avais cru sur parole, pas bien !
Refaisons le calcul en live



Je veux calculer la constante d'équilibre de l'équation :

D'où
Soit K = 354,8 environ !

Là, je ne vois pas où est l'erreur !
g_h est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 17h49   #10
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Ah ok, j'étais parti sur l'équation :

AH2 + 2H2O ==> A- + 2H3O+ mes excuses !!

Bon, alors ton raisonnement est un peu "à l'envers", tu écris une réaction au hazard, lance une canstante et conclue...

Faisons les choses dans l'ordre : je cite mon exercice :

Citation:
Déterminer le pH d'un solution d'acide oxalique de concentration c1
Il faut comprendre par là qu'on introduit dans de l'eau de l'acide oxalique sous la forme AH2.

Partant de ce principe, tu en déduis une première réaction, surtout au vu de Ka1, qui laisse supposer une bonne dissociation de l'acide.

Ensuite, tu tentes une deuxième équation en partant des quantités que tu as trouvées, tu calcules les quantités qui ont réagi, et tu conclues...
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Vieux 31/10/2005, 19h57   #11
g_h
 
Date d'inscription: décembre 2004
Âge: 21
Messages: 844
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Envoyé par benjy_star
Ah ok, j'étais parti sur l'équation :

AH2 + 2H2O ==> A- + 2H3O+ mes excuses !!

Bon, alors ton raisonnement est un peu "à l'envers", tu écris une réaction au hazard, lance une canstante et conclue...
Je n'ai pas choisi cette réaction au hasard, c'est bien la réaction prépondérante, non ?


Citation:
Envoyé par benjy_star
Il faut comprendre par là qu'on introduit dans de l'eau de l'acide oxalique sous la forme AH2.

Partant de ce principe, tu en déduis une première réaction, surtout au vu de Ka1, qui laisse supposer une bonne dissociation de l'acide.

Ensuite, tu tentes une deuxième équation en partant des quantités que tu as trouvées, tu calcules les quantités qui ont réagi, et tu conclues...
OK, alors c'est reparti, mais je sens que je suis sur terrain miné...
1ère dissociation :

On néglige la réaction d'autoprotolyse.
On a donc , d'où

2ème dissociation :

La concentration initiale en HA- vaut A.
Si je ne considère que cette réaction, j'ai :
La "concentration apportée" en H3O+ par cette réaction est :


D'où soit environ

D'où pH = 1,08

Le problème c'est que là je n'ai pas parlé de la réaction prépondérante, et que j'ai négligé plein de trucs sans le dire... !
g_h est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 20h29   #12
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Je n'ai pas choisi cette réaction au hasard, c'est bien la réaction prépondérante, non ?
Ce serait la réaction prépondérent SI toutefois on avait eu des A- au départ, or, si tu relis bien, c'est pas le cas.

Citation:
OK, alors c'est reparti, mais je sens que je suis sur terrain miné...
1ère dissociation :

On néglige la réaction d'autoprotolyse.
On a donc , d'où
Et hop ! une mines ! lol !

Bon, ta formule à la fin est fausse : tu as supposé que AH2 était à la concentration c1 , or c'est bien évidemment faux :



A recommencer en partant de là.
benjy_star est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 21h00   #13
g_h
 
Date d'inscription: décembre 2004
Âge: 21
Messages: 844
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Envoyé par benjy_star
Ce serait la réaction prépondérent SI toutefois on avait eu des A- au départ, or, si tu relis bien, c'est pas le cas.
Aïe aïe... :'( tu pourrais me définir "réaction prépondérante" s'il te plaît ?

Citation:
Envoyé par benjy_star
Et hop ! une mines ! lol !

Bon, ta formule à la fin est fausse : tu as supposé que AH2 était à la concentration c1 , or c'est bien évidemment faux :



A recommencer en partant de là.
Arf, oui en effet...
J'ai donc
Je résous donc :


La première solution est clairement négative, on a donc :


On continue avec la réaction 2 :

On a donc de la même façon :


Au final,

C'est bon ?
Ce qui me chagrine, c'est que je suis sensé utiliser la méthode de la réaction prépondérante, mais là je ne vois pas trop comment je l'ai appliquée !
g_h est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 21h13   #14
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Aïe aïe... :'( tu pourrais me définir "réaction prépondérante" s'il te plaît ?
Quand tu as différentes réactions possibles, la réaction prépondérente est celle qui rend, par sa constante, les autres négligeables.

La petite erreur que tu fais, c'est qu'au départ on n'a pas de A2-, on ne peut donc pas considérer cette réaction.

Mais elle serait prépondérente si au début on avait mis en quantité non négligeable AH2, AH- et A2- ...



Citation:
Arf, oui en effet...
J'ai donc
Je résous donc :


La première solution est clairement négative, on a donc :
Très bien ! Ce qui nous donne un pH = 1.27...

Citation:
Au final,
Est-ce si différent de pH = 1,27 ? Quel pourcentage de différence ? Y'avait-il donc une réaction négligeable ? Capitale du Pérou ? Etait-ce prévisible dès le départ ?
benjy_star est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 21h23   #15
g_h
 
Date d'inscription: décembre 2004
Âge: 21
Messages: 844
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Envoyé par benjy_star
Quand tu as différentes réactions possibles, la réaction prépondérente est celle qui rend, par sa constante, les autres négligeables.

La petite erreur que tu fais, c'est qu'au départ on n'a pas de A2-, on ne peut donc pas considérer cette réaction.

Mais elle serait prépondérente si au début on avait mis en quantité non négligeable AH2, AH- et A2- ...
Ok !!

Citation:
Envoyé par benjy_star
Très bien ! Ce qui nous donne un pH = 1.27...

Est-ce si différent de pH = 1,27 ? Quel pourcentage de différence ? Y'avait-il donc une réaction négligeable ? Capitale du Pérou ? Etait-ce prévisible dès le départ ?
Non !
2,4 % !
La 2ème dissociation est négligeable !
Lima !
Oui chef ! (car l'écart entre les 2 pKa est assez grand, donc on pouvait négliger la 2eme réaction)

Je vais essayer de faire le suivant maintenant !
g_h est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 21h47   #16
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Très bien ! Je voulais surtout "Lima", le reste était moins important...
benjy_star est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 22h08   #17
g_h
 
Date d'inscription: décembre 2004
Âge: 21
Messages: 844
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Ok, allons-y :

Citation:
Envoyé par benjy_star
2. A un volume V1 = 20.0 mL d'une solution d'acide oxalique de concentration c1 , on ajoute un volume V2 = 5.0 mL de solution de soude de concentration c2 = 0.20 mol.L-1 . Calculer le pH à l'aide de la méthode de la réaction prépondérante.

Données : Constantes d'acidité de l'acide oxalique : pKa1 = 1.2 et pKa2 = 3.75

Acide oxalique = H2C2O4 = AH2 .
Au départ, dans mes 20 mL de solution, j'ai pH = [H3O+] = 1,24
Soit nH3O+ = c1 * V1 = 10-1,24 * 0.0200 = 1,15 10-3 mol
nHO- = c2 * V2 = 0.20 * 0.0050 = 1,0 10-3 mol
nAH2 = 10-2,48

J'ai une quantité non négligeable de H3O+ et de HO-
Ma réaction prépondérante est donc :
, de constante d'équilibre 1014

La constante d'équilibre de

est de : je peux la négliger.

Et celle de :
est de
Mais puisque les HA2 ont pratiquement tous disparus, je peux donc la négliger.

Mais si je prends :
, j'ai pas mal de HA-, et la constante d'équilibre est élevée : mais quand même 10000 fois plus petite que (1)

Si je néglige ces réactions, je peux toute les négliger.
Je ne garde donc que (1).

On la considère comme totale, ce qui nous fait nH3O+final = nH3O+initial - nHO-initial = 1,5 10-4 mol (car les H3O+ sont en excès)
D'où

Non, pas les mines, pitié !!
g_h est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 31/10/2005, 22h26   #18
 
Date d'inscription: janvier 2005
Localisation: Lyon
Âge: 27
Messages: 16 741
Re : [chimie] [licence] Réaction prépondérente

Citation:
Envoyé par g_h
Non, pas les mines, pitié !!
Et pourtant !

Je te rappelle la méthode OLIGATOIRE :

Citation:
La méthode :

1 Faire l'inventaires des espèces.

2. Identifier la réaction prépondérente :
=======> si elle est quantitative, faire le bilan de matière après réaction, et reprendre ce "schéma" du début.
=======> non quantitative ? résoudre l'équation obtenue avec d'éventuelles approximation.

3. Vérifier la validiter des hypothèses.
Tu m'as parlé d'une quantité de H3O+, tu as donc considéré l'acide la plus fort. Mais une fois que tu l'auras consommé, il faut bien de dire que le AH2 va se redissocier, et que OH- va réattaquer H3O+ etc...

Bref, tu t'es compliqué la vie. Le plus simple, c'est de te tenir aux espèces que l'on te donne, à savoir AH2, H2O, OH-.

Après seulement, tu peux continuer...
benjy_star est déconnecté   Réponse avec citation
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