Mélange d'acide chlorhydrique et d'acide éthanoïque

[invitec5ab7a85]

Bonjour ! Voilà, j'ai un TP de chimie à préparer et je n'arrive pas à comprendre comment faire.Voilà le début de l'énoncé :

On considère le dosage pHmétrique d'un volume Va d'une solution contenant un mélange d'acide chlorhydrique de concentration CHCl et d'acide éthanoïque (constante d'acidité pKa = 4.75) de concentration CCH3COOH par une solutionde soude de concentration Cb. Soit Vb le volume de soude ajouté.

• Exprimer les volumes équivalents du dosage, Veq1 et Veq2, en fonction de Va, CHCL, CCH3COOH et Cb
  (ici, j'ai Veq1 = (CHCl*Va)/Cb et Veq2 = (CCH3COOH*Va)/Cb)

• Donner l'expression du pH en fonction du volume de soude ajouté dans les cas suivants :
  Vb = 0 cm3 (ici j'ai pH = -log C)
  Vb= Veq1 /2
  Vb= Veq1
  Vb = Veq1 + (Veq2 - Veq1)
  Vb = Veq2
  Vb > Veq2

Pourriez-vous m'aider s'il vous plaît ? je ne vois vraiment pas comment faire en sachant que l'on a un acide fort et un acide faible :/
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[jeanne08]

On fait deux réactions successives
1) neutralisation de l'acide fort ( dissocié en H3O+ ) : H3O+ + OH- -> 2H2O et Veq1 = CHCl*Va/Cb
2) neutralisation de l'acide faible : CH3COOH + OH- -> CH3COO- + H2O et Veé = Veq1 + CCH3COOH* Va/Cb

pour les expressions du pH ( le calcul des quantités est simple et le calcul des concentrations doit tenir compte du volume total de solution Va+Vb
en V=0 on a H3O+ = Ca
en V=Veq1/2 il reste la moitié des H3O+ initialement présents
en Veq1 on n'a quasi plus de H3O+ et on a donc une solution d'acide faible CH3COOH
en Ve1 + (Veq2-Veq1)/2 on a un mélange équimolaire de CH3COOH et CH3COO- donc pH = pKa
en Veq2 on a une solution de base faible CH3COO-
V>Veq2 les OH- ajoutés au dela de Veq2 s'accumulent ...

[invitec5ab7a85]

"en V=Veq1/2 il reste la moitié des H3O+ initialement présents " --> le pH est-il alors égal à (-logC)/2 ?
Sinon, merci infiniment pour le reste !!! Cela m'a bien éclairée !

[jeanne08]

en Veq1/2 : le pH n'est pas exactement -log(C/2) car il y a eu dilution . Le nombre de mol de H3O+ est CHCl *Va /2 et le volume est (Va+Veq1/2 ) .
Si Va est grand par rapport à Vb alors on peut négliger la dilution et considérer que les nombres de mol ( faciles à calculer) sont dans un volume V ~ (Va+Vb)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec5ab7a85]

Pardon, mais je ne vois pas bien le rapport entre le pH et le nombre de moles de H3O+
Dans mon cours, j'ai 3 formules : une pour le cas général, une pour les fortes dilutions et une pour les très grandes dilutions. Je pense que l'on peuet éliminer cette dernière. Mais même dans le cas d'une forte dilution, le nombre de moles n'intervient pas, juste la concentration et le Ke...

[jeanne08]

- pour Vb allant de 0 à Veq1 tu fais la réaction quasitotale H3O+ ( provenant de HCl ) + OH- (ajoutés) -> eau donc tu fais disparaitre des H3O+. Au départ tu as CHCl*Va mol de H3O+ et après réaction avec Les OH- ajoutés il reste CHCl*Va - Cb*Vb mol de H3O+ et le pH est donné par la formule -log(H3O+) . Il te faut donc calculer , non pas simplement le nombre de mol de H3O+ mais la concentration de H3O+
- pour Vb = Veq1 il y a seulement l'acide faible CH3COOH à la concentration CCH3COOH *Va /(Va+Veq1) et tu connais la formule donnant le pH d'une solution d'acide faible dont on connait la concentration en mol/L

[invitec5ab7a85]

Je pense avoir comprens sauf une petite chose : pourquoi reste-t-il CHCL*Va - Cb*Vb mol de H3O+ ? (c'est surtout le moins qui me perturbe en fait... je pensais que ce serait plutôt Cb*Vb/Va )

[jeanne08]

Tu fais un tableau d'avancement pour la réaction H3O+ + OH- -> 2H2O . On met au départ CHCl *Va mol de h3O+ et on ajouté CbVb mol de OH- .
Lorsqu'on a l'équivalence on a mis juste ce qu'il faut de OH- pour faire cette réaction et on a CHCl * Va - CbVeq1 =0

[invitec5ab7a85]

Je vois mieux. Merci beaucoup pour votre aide et votre patience !