calcul du ph à l'equivalence

[invite92fd79ad]

salut.
j'espere que tout le monde va bien.
J'ai une question à propos du titrage d'acide sulfurique par la soude.

Voici l'énoncé

sois (s) la solution d'acide sulfurique, de concentration initiale Co=0.06 mol/L .
on se propose de titrer par ph-métrie 10 mL de (s) par de la soude, concentration c=0.1 mol/L.

sachant que l'acide sulfurique est un diacide, on a :
acidité forte pour: H2SO4/HSO4 - ( l'énoncé ne le donne pas mais Pka1 = 1 )
pKa2 = 2.0 pour HSO4 -/SO4 2-

Question

calculer le pH a l'équivalence. ( un seul saut de pH ).

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voila donc j'ai
pH = 1.1 pour la solution (s) initialement.
Volume équivalent : 6 mL.

et je comprend pas comment calculer le pH, car je confond toue les reactions possibles, prepondérantes ou non.
faut il utiliser
pH=-log[H3O+]
ou le systeme pH = pka1 + log[HSO4-/H2SO4]
pH = pka2 + log[SO42-/HSO4-]

Merci de me répondre

cooljumper, sup PC , dumont durville ( Toulon )
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[invite60c4c827]

Une petite correction : h2so4 est un diacide fort donc pas de pka ou pka=0 si tu veux.
De plus tu titre un acide fort par une base forte donc à l' equivalence tu as neutralisé tous les h3o+ donc le ph à l'equivalence est de 7 (on peut dire que le pka de la soude est de 14 pour simplifier ( (14+0)/2=7).

NB / normalement dans le cas de l'acide sulfurique on suppose que ses 2 fonctions acides se dissocient simultanément (les formules que tu as marquée sont plutot valables pour un polyacide faible).

[invitebdc7a663]

Une petite correction : h2so4 est un diacide fort donc pas de pka ou pka=0 si tu veux.
.

J'irais même plus loin le pKa de la première acidité est de -3 pour l'acide sulfurique.

[invite60c4c827]

Pas dans l'eau...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebdc7a663]

Pas dans l'eau...

c'est vrai, la premier acidité est nivelée par le solvant (c'est pour cela qu'elle n'est pas donnée), et donc on considère la dissociation comme totale, mais elle existe bel et bien. Pour le calcul de pH à l'équivalence je vais regarder, mais je n'aurais la réponse que ce soir.

[invitebdc7a663]

Attention ton volume équivalent n'est pas bon. C'est un diacide donc C(H+) = 2*C(s). Donc Veq = 12 mL. Et ici tu doses tes deux acidités en même temps (car tes pKa sont proches). Par contre pour le calcul du pH à l'équivalence je sèche.

[FC05]

A l'équivalence, la solution est constituée de SO₄^2- qui est la base conjugée de HSO₄^-. Il suffit donc de calculer le pH d'une solution de base faible dont on a déterminé la concentration gr^ce au dosage.

PS : bonjour à ta prof de chimie et à bientot en colles !

[invite60c4c827]

SO42- est une base négligeable donc ph à l' equivalence = 7 comme je l'ai dit plus haut.

[invitebdc7a663]

A l'équivalence, la solution est constituée de SO₄^2- qui est la base conjugée de HSO₄^-. Il suffit donc de calculer le pH d'une solution de base faible dont on a déterminé la concentration gr^ce au dosage.

PS : bonjour à ta prof de chimie et à bientot en colles !

Hum le problème est que dans la formule pour le pH d'une base faible, il y a l'hypothèse que l'on néglige l'autoprotolyse de l'eau, et quand j'avais fait le calcul j'avais trouvé 7.4 il me semble, donc cette formule est fausse ici car ses hypothèses ne sont plus valables.

[invite60c4c827]

L'ion sulfate est une base INDIFFERENTE...

[invitebdc7a663]

Et c'est quoi une base INDIFFERENTE ????

[invite60c4c827]

c'est une base dont on neglige le pouvoir basique en fait c'est un ion spectateur si tu veux, de même que na+ est l'acide conjugué d'une base forte c'est un acide indifferent ou negligeable.
donc le ph d'une solution de sulfates c'est 7 : ph neutre.
VOILA j'espere que ça t'aide...

[FC05]

Si le pKa du couple HSO₄^-/SO₄^2- est de 2, ceci montre que HSO₄^- n'est pas un acide fort et que sa base conjuguée n'est pas une base indiférente !

Il est clair qu'avec un pKa de 2, c'est presque un acide fort et SO₄^2- est presque une base indiférente ... mais on reste dans le domaine de l'approximation si on dit ça et seul un calcul complet permet de conclure (en tenant compte de l'autoprotolyse de l'eau ... on doit tomber sur une équation en h³ si mes souvenirs sont bons et un pH trés proche de 7)

[invite60c4c827]

je voudrais pas avoir l'air d'insister mais je suis intimement persuadé que dans l'eau les 2 fonctions de l'acide sulfurique se dissocient en même temps de maniere quantitative et que donc pka=0 pour les 2 fonctions acides...Si t'as une preuve du contraire FC05, ce serait cool...
MERCI

[FC05]

Ben sur mes bouquins j'ai un pKa de -2 pour la première acidité (acide fort donc) et un pKa de 1,92 pour la seconde (Ka2 = 1,2.10^-2).

Pour simplifier dans les exos on donne souvent PKa = 2 ...

[invite60c4c827]

ok j'abdique mon bouquin de chimie minerale dis la même chose...en fait j'etais perturbé par un vieux dosage de premiere année où on faisait les approximations que j'ai décrit dans les autres posts mais c'est vrai que c'est plus compliqué...
quant au fait que l'ion sulfate est considéré comme une base négligeable, je disais ça car je me rappelle avoir pris le ph de solutions genre sulfate de baryum qui étaient neutre et on en boit dans notre eau minerale de consommation mais il est vrai que c'est encore une approximation, le ph effectif apres calcul etant legerement superieur à 7...( ceci dit c'est une base tres tres tres tres faible).
Alors autant pour moi et merci de m'enlever cette idée parasite...

A la prochaine...

[FC05]

Oui, je suis moi aussi resté assez longtemps avec l'idée que c'était un diacide fort ... c'est sans doute à cause du dosage simultané des deux acidités, les pKa étant trop proches pour les doser séparement.


Au fait, j'ai fait le calcul, je trouve 7,36 en négligeant l'autoprotolyse de l'eau et 7,43 en tenant compte de cette autoprotolyse (avec les simplification du calcul une équation du second degré est suffisante contrairement à ce que je disait plus haut)

[invitebdc7a663]

oui oui FC05, ça me plait beaucoup ce que tu dis !!!! Et donc ici il ne faut pas négliger l'autoprotolyse de l'eau, car pour la négliger il faudrait que l'on ait un pH > à 7,5, ce qui n'est pas le cas ici.