Exercice T°S équation de réaction et concentration en soluté

[invite7b616cd5]

Bonjour,

Je voudrai juste que l'on me dise si mes deux premières réposnes sont correctes afin que je puisse continuer l'exercice sans avoir de faute.

Dans tout l'exercice, on opère à la température de 25°C.

1. On dissout une masse m=0,32g de chlorure d'amonium dans l'eau, de façon à obtenir un volume V=100 mL de solution. La mesure du pH de la solution obtenue donne pH=5,2.

a) Ecrire l'équation de la réaction de dissolution du chlorure d'ammonium dans l'eau.

NH₄CL (s) + H₂O (l) = NH₄⁺ (aq) + CL^- (q)

b) Calculer la concentration en soluté apporté c_a

10^-5,2=

Est ce bien ça ? Merci
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[hicamboy]

1/ équation n'est pas équilibrée
2/ le pH te donne la concentration des ion H+ pas celle des ions NH4 +
essaie plutot de te servir de la masse masse molaire et volume

[invite7b616cd5]

Donc pour l'équation sa donne:

NH₄CL (s) + H₂O (l) = NH₄⁺ (aq) + CL^- (aq) + H₂O (l)

C'est bon maintenant ?

[invite7b616cd5]

Pour la concentration en solution apporté , il faut que je calcul [NH₄⁺] c'est ça ? :

C=n/v=(1,8 x 10^-2)/(0,1)= 0,18 mol.L^-1

N=n/M soit 0,32/(14+4)=1,8 x 10^-2

(M(N)=14 et M(H)=1)

Est correct ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Donc pour l'équation sa donne:

NH₄CL (s) + H₂O (l) = NH₄⁺ (aq) + CL^- (aq) + H₂O (l)

C'est bon maintenant ?

l'eau est présente des deux cotés, elle est donc spectatrice et on peut l'enveler de l'équation.

C=n/v=(1,8 x 10^-2)/(0,1)= 0,18 mol.L^-1

N=n/M soit 0,32/(14+4)=1,8 x 10^-2

(M(N)=14 et M(H)=1)

Est correct ?

La masse qu'on te donne est celle de NH₄Cl, pas de NH₄⁺. Determine d'abord la concentration en NH₄Cl, puis sers toi de l'équation pour en déduire la concentration en NH₄⁺

m@ch3

[invitecc28040c]

Tout d'abord, pour l'équation, tu peux simplifier en enlevant l'eau de chaque côté
NH₄Cl -> NH₄⁺ + Cl^-

Fais gaffe aussi de ne pas mettre de L majuscule pour le chlore.

Ensuite, pour la concentration, ce n'est pas bon.
Il faut que tu calcules tout d'abord le nombre de mol de chlorure d'ammonium
Attention à ne pas oublier la masse molaire du chlore.
Une fois ce nombre de mol calculé, (équivalent au nombre de mol d'ions ammonium d'après l'équation de la réaction), tu peux calculer ta concentration cherchée

[invite7b616cd5]

ok

donc je reprend:

M(N)=14 ; 4 x M(H)= 4 ; M(Cl)=35,5 donc M =53,5



Donc au final:

??

[hicamboy]

sans refaire les calculs cela semble correct

en tout cas les formules utilisées sont bonnes
et à vérifier en fonction de ta classe mais peut etre que le = de l'équation est en fait une fleche -->
les dissolutions etant totales avant que tu ne voies les Ks ( en terminale )

[invite7b616cd5]

Re,

Ensuite on me demande:

3. L'ion ammonium est formé d'un acide. Ecrire l'équation de sa réaction avec l'eau et montrer que la transformation associée est limitée en calculant le taux d'avancement final :

donc xmax = 6^(-2)mol.L-1 et xf = 6,31^(-6)mol.L-1, donc la réaction est limitée.

4. Donner la relation existant entre les concentrations à l'équilibre et la consante d'équilibre de la réaction. La calculer :

Donc je pense que je dois reprendre l'équation :
Puis

Et ensuite ? je ne vois pas trop ??

[hicamboy]

déja dans le Ks y a pas NH4Cl puisque c'est un solide

apres on te demande la réaction de NH4+ avec l'eau donc
NH4+ + H2O -->

qu'est ce qu'on te donne comme donnéees ?

[invite7b616cd5]

NH4+(aq) + H20(l) ----> NH3(aq) + H3O+(aq)

Donc

Ensuite comment trouver la valeur numérique ?

[invitecc28040c]

Tu connais la concentration des ions H₃O⁺ (d'après le pH), qui est équivalent à la concentration en ammoniac (d'après ton équation bilan)
Ensuite, tu connais la concentration initiale en ion NH₄⁺ et tu connais la quantité qui a réagit (identique à la quantité produite de NH₃) donc ....

[hicamboy]

tu refais un tableau d'avancement avec n0 a gauche au début et tu arrives à la fin a n0 -x // x // x
que tu remplaces dans ton équation et avec le pH tu retrouves le Ka

[invite7b616cd5]

Tu connais la concentration des ions H₃O⁺ (d'après le pH), qui est équivalent à la concentration en ammoniac (d'après ton équation bilan)
Ensuite, tu connais la concentration initiale en ion NH₄⁺ et tu connais la quantité qui a réagit (identique à la quantité produite de NH₃) donc ....

Donc sa me ferrait soit

[H3O+]=[NH3] mais j'ai qu'un pH = 5,2 mais ce pH ne correspond pas au pH de NH3 ? si ?

Pour la concentration de NH4+ elle est égale à 6 x 10^(-2) mol.L-1 ?

[invitecc28040c]

ce pH ne correspond pas au pH de NH3 ? si ?

Non, le pH mesure uniquement la concentration des ions H₃O⁺

Pour la concentration de NH4+ elle est égale à 6 x 10^(-2) mol.L-1 ?

Vi, tout à fait

[invite7b616cd5]

OK c'est parce que au début du topic on m'a dit: "le pH te donne la concentration des ion H+ pas celle des ions NH4 +"


soit

C'est bien ça ? ya pas d'unité pour K je crois.

[hicamboy]

Vi, tout à fait

moins ce qui a réagit

ce qui ne changera pas grand chose

[invite7b616cd5]

C'est à dire ?!?!

[hicamboy]

soit

ce que tu peux transformer en faisant LOG( [ )

en pH = 1/2 pKa - 1/2 Log [NH4+]

et t as ainsi le pKa avec ton pH et la concentration

formule permettant de connaitre le pH d'un acide non totalement dissocié en ayant la concentration et le Ka

[hicamboy]

bah une petite partie de NH4+ s'est transformé en NH3 et H+ donc tu en as moins que la concentration que tu avais trouvé mais la différence est 10^-2 - 10^-6 donc totalement négligeable ( cette fois ci )

[invite7b616cd5]

Dernière question:

On ajoute une solution auqueuse d'hydroxyde de sodium à la solution précédente. Quelles sont les réactions susceptibles d'avoir lieu lors du mélange des 2 solutions ?
Calculer leurs constantes d'équlibres.

On a le bilan suivant:
H3O+ + OH- = 2 H20
NH4+ + OH- = NH3 + H2O


Suis je sur la bonne voie pour ensuite calculer K pour chacune des deux équations ?

[hicamboy]

oui ca commence bien

[invite7b616cd5]

On a H3O+ + OH- = 2 H20, donc




NH4+ + OH- = NH3 + H2O



J'ai tout ce qu'il me faut sauf [OH-] c'est égal à combien ?

[invitecc28040c]

Normalement, tu dois connaître le Ke de cette réaction : 2H₂O -> H₃O⁺ + OH^-

Ke=[H₃O⁺][OH^-] = 10^-14

Or toi, tu as la réaction inverse ...

Ensuite, pour ta deuxième réaction

Tu as


Essaye de multiplier en haut et en bas par [H₃O⁺]
Tu vas t'apercevoir de quelque chose !!!

[invite7b616cd5]

et

=

Soit

[invitecc28040c]

Non, ton K2 n'est pas correcte

regarde bien ton K1

[invite7b616cd5]

ah c'est bon K2= K x K1 ? c'est ça ? donc K2=6,64 x 10^(4)

[invitecc28040c]

Oui, c'est mieux !!!

Pour être sûr, il faut que tu compares ta réaction avec ton K
Ici, tu mélange un acide faible avec une base forte, la réaction est forcément dans le sens positif (formation des produits)

Ton K doit être cohérent avec cette remarque
Dans ton premier calcul K << 1, la réaction se déplace dans le sens de la formation des réactifs, ce qui n'est pas très logique vu les réactifs
Dans ton deuxième calcul K >> 1, la réaction se déplace dans le sens de la formation des produits, ce qui est mieux !

[invite7b616cd5]

juste une dernière demande. Au début question 1.c je vous ai marqué que xmax=6 x 10^(-2) mais sa c'est égal à la concentration de NH4CL et non la quantité de matière de NH4Cl donc la quantité de matière c'est 5,98 x 10^(-3) nan ?

[invite7b616cd5]

Quelqu'un pourrai m'aider car là je ne suis plus très sur.
En renotant sur ma feuille je me suis aperçu de ça je pensais que ce n'était pas bon mais selon vous se l'été alors ?!?