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pKa, concentration, solutions tampons, equations

  1. Zayl

    Date d'inscription
    janvier 2008
    Âge
    24
    Messages
    1

    pKa, concentration, solutions tampons, equations

    Bonjour/Bonsoir.
    Voila, concernant mon DM de chimie, je butte sur certaines questions.

    1.1)Enoncé :
    On se propose de retrouver la valeur du pKa du couple NH4+/NH3 d'une autre manière : la valeur du pH d'une solution d'ammoniac Sb' de concentration Cb' = 0,100 mol/L vaut 11,1
    1.2) Questions :
    a) Définir la constante d'acidité Ka du couple NH4+/NH3
    Ma réponse : [NH4+]/[NH3][H30+;Cl-] (sachant que précédemment on a titré un volume de solution d'ammoniac par une solution d'acide chlorhydrique.)
    b) Calculer les valeurs de concentrations des différentes espèces chimiques présentes a l'équilibre dans la solution Sb'.
    Ma réponse : Je ne sais

    pas du tout comment on fais.
    c) En déduire les valeurs de Ka et de pKa du couple NH4+/NH3. Comparer ce dernier résultat avec celui obtenu précédemment à la question 2d.
    La réponse que je pourrais faire : Je sais que Ka = [NH4+]/[NH3][H30+;Cl-] donc j'ai plus qu'a faire l'application numérique. Et pour le pKa, celui ci vaut - log Ka.

    Une question que je me pose : Quand on me demande de trouver le pKa graphiquement, je fais comment? J'ai lu quelque part que le pKa c'est le pH a la demi-équivalence.

    Autre exercice :

    1.1) Enoncé:
    On dose une solution d'acide carboxylique de concentration molaire Ca par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration molaire Cb = 0,300 mol/L. La prise d'essai de l'acide est Va =20 mL, on note au fur et a mesure de l'ajout de la base placée dans la burette graduée, le pH du mélange obtenu.
    1.2) Questions

    (Après avoir tracer la courbe pH=f(Vb), Vb étant le volume de base ajouté.) et a^rès avoir déterminé les coordonées du point équivalent E).

    b) Déterminer d'apres la courbe la valeur du pKa de l'acide dosé. Identifier cet acide.
    Ma réponse : Si, comme je l'ai dis précedemment on détermine la valeur du pKa en regardant le pH a demi équivalence, j'ai fait le Vequivalent/2 et j'ai lu la valeur du pH.
    En ce qui concerne l'identification de cet acide, je n'ai pas du tout compris !

    2) Ecrire l'équation bilan de la réaction entre cet acide et la solution d'hydroxyde de sodium. Calculer la concentration molaire Ca de cet acide.
    Données :
    Ka (HCOOH/HCOO-) = 1,7.10-4
    Ka (CH3CH2COOH/OH3CH2COO-) = 1,4.10-5
    Ka (C6H5COOH/C6H5COO-) = 6,3.10-5

    Ma réponse : Alors la je ne sais pas du tout comment faire. On nous dit que c'est un acide carboxylique, oui mais lequel? Et que faire avec toutes ces données ? Normalement, cela devrait etre une des trois données que l'on devrait utiliser. Bref, je suis coincé.

    3) On réalise un mélange entre une solution Sa d'acide benzoique et une solution Sb de benzoate de sodium. Pour cela on utilise un volume Va = 100 mL de solution Sa de concentration Ca= 0,10 mol/L auquel on ajoute un volume Vb de la solution Sb de concentration Cb= 0,15mol/L, le pH mesuré est 4,5, quel doit etre la valeur du volume Vb a ajouter?
    Ma réponse : Alors la je dirais que cela ressemble a une solution tampon. Donc je serais tenté d'utiliser la formule Ph= pKa + [log (CbVb)/(Ca/Va)]. Mais je n'ai pas la valeur du pKa. Alors comment dois je faire? Est ce plutot une relation de type CaVa=CbVb?

    b) Comment appelle t'on ce type de solution ? Quelles sont ses propriétés?
    Ma réponse : Serait ce donc une solution tampon? Si oui il n'y a plus qu'a rechercher ses propriétés dans le cours.

    Autre exercice (dernier ) :

    Voici la ou je suis coincé :
    Enoncé :
    2) On réalise le dosage conductimétrique de 20 ml d'une solution d'éthylamine par de l'acide chlorhydrique de concentration Ca = 1 mol/L. On relève la valeur de la conductance G de la solution en fonction du volume d'acide chlorhydrique versé.
    Question : Ecrire l'équation bilan du dosage.

    Ma réponse : Alors on est sur qu'il y a de l'HCl et de l'éthylamine a gauche (formule CH3CH2NH2 ou C2H2NH2) donc :
    H3O+ + Cl- + C2H2NH2 (aussi appellé CH3CH2NH2) ----> X

    Alors le X, deux possibilitées a mon avis : (on est sur qu'il y a de l'H2O formée puisque c'est une réaction acide-base)
    Soit : C2H3NH2 + H2O (+ Cl-)
    ou : C2H5NH3+ + H20 (+ Cl-)

    Je serais plutot tenté d'écrire le premier, a cause des charges.
    Ou alors peut etre que j'ai tort pour les deux?

    Voila fini !

    Dernière petite question de ma part : Comment justifier le fait que l'on a le dosage d'un acide faible par une base forte graphiquement mis a part que l'on a un départ oblique de la courbe, et que l'équivalence se fait a pH au dessus de 7?

    Merci d'avance pour vos réponses !


     


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  2. persona

    Date d'inscription
    janvier 2005
    Localisation
    strasbourg
    Messages
    1 136

    Re : pKa, concentration, solutions tampons, equations

    Je te suggère de relire attentivement ton cours pour bien comprendre :
    - à quel équilibre correspond la définition du Ka d'un acide : AH + H2O = A- + H3O+ , donc Ka = [A-][H3O+]/[AH] ici Ka = [NH3][H3O+]/[NH4+]
    - ce qu'est une réaction acido-basique,
    - rectifier la formule de l'éthylamine (C2H5NH2 et non C2H2NH2)
    -etc...
     


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