Concentrations à l'équilibre

[pluie2]

Bonjour à tous, serait il possible de m'aider ici :

On introduit dans un litre d'eau 0,1 mole d'ammoniaque et 0,1 mole d'acide nitreux à 298K.
a) Calculer sa constante thermodynamique
b) Quelles sont à l'équilibre les concentrations en ammonium, ammoniaque, nitrite et acide nitreux ?

données : pKa1(NH4+/NH3)=9.2 et pKa2(HNO2/NO2-)=3.2

j'ai fait :

HNO2+NH3=N02-+NH4+

Donc : Ka= [NH4+][N02-]/[HN02][NH3]=(0.1/0.1)/(0.1*0.1)=1

Je ne suis pas sure de ce résultat

et je ne comprends pas trop la b)

merci
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[Kemiste]

Bonjour,
Ton calcul n'est pas bon. Tu ne connais pas les concentrations de chacune des espèces en solution (c'est d'ailleurs la 2ème question). Tu dois exprimer K (et non Ka qui 'est une constante d'acidité) en fonction de Ka1 et Ka2.

[pluie2]

K en fonction de Ka1 et Ka2 :

Ka1=

mais les Ka1 et Ka2 sont pour quels acides et bases ? comment les choisir ?

[Kemiste]

mais les Ka1 et Ka2 sont pour quels acides et bases ? comment les choisir ?

Ce sont les données :

données : pKa1(NH4+/NH3)=9.2 et pKa2(HNO2/NO2-)=3.2

[A voir en vidéo sur Futura]

[pluie2]

d'accord donc :

Pour Pka1 la réaction est : NH4+ + H20 = NH3+HO-
Pour Pka2 la réaction est : HNO2+H20=N02-+H30+

Donc Ka1= [NH3][HO]- / [NH4+] et Ka2= [N02-][H30+]/ [HN02].

Je ne vois pas le lien entre les deux...

et le K du coup comment je le trouve ?

[Kemiste]

Pour Pka1 la réaction est : NH4+ + H20 = NH3+HO-

Ha non... Ta réaction n'est pas équilibrée... Pourquoi HO^-?

Une fois que tu aura exprimé K, Ka₁ et Ka₂ tu verras rapidement le lien.

[pluie2]

oups je me suis trompée donc :

Pour Pka1 la réaction est : NH4+ + H20 = NH3+H30+
Pour Pka2 la réaction est : HNO2+H20=N02-+H30+


Donc Ka1= [NH3][H30+] / [NH4+] et Ka2= [N02-][H30+]/ [HN02] et K=h²/(c-h) mais je vous avoue que j'acris K au hasard car normalement je devrais e, écrire 2 pour chaque réaction ?

[Kemiste]

K=h²/(c-h) mais je vous avoue que j'acris K au hasard car normalement je devrais e, écrire 2 pour chaque réaction ?

J'avoue que je n'ai pas compris...
Surtout que tu as donné l'expression de K un peu plus haut.

Donc : Ka= [NH4+][N02-]/[HN02][NH3]

Et tu as :

Ka1= [NH3][H30+] / [NH4+] et Ka2= [N02-][H30+]/ [HN02]

Tu ne vois pas un lien entre K, Ka₁ et Ka₂?

[pluie2]

alors :

K=Ka2/Ka1

[Kemiste]

Oui tout simplement

[pluie2]

a) Donc sa constante thermodynamique est Ka2/Ka1=10^-9.2/10^-3.2=1e-6.

b) Pour les concentrations : Ka=[NH4+][N02-]/[HN02][NH3]=1e-6

comment en déduire les concentrations sachant que j'ai uniquement les quantités de matière ?

[pluie2]

je trouve ça assez étrange mais pour la b), je trouve que les concentrations en ammoniac et acide nitreux sont égales à 0,1 mol.L-1 est ce correct ?

[Kemiste]

Donc sa constante thermodynamique est Ka2/Ka1=10^-9.2/10^-3.2=1e-6

Non c'est l'inverse.

pKa2(HNO2/NO2-)=3.2 donc Ka2 = 10^-3.2
et pKa1(NH4+/NH3)=9.2 donc Ka1 = 10^-9.2

Donc K = 10^-3.2/10^-9.2

A partir de la valeur de K, que peux-tu en déduire sur l'avancement de la réaction? (Etat d'équilibre? Réaction totale?) Que peux tu donc en déduire sur les concentrations des réactifs et des produits?

[pluie2]

K=10e6 donc la réaction est avancée. Réaction totale du coup.

Je ne suis pas sure. Je n'ai jamais vraiment compris comment déterminer par le calcul si une réaction est à l'équilibre ou totale

[Kemiste]

Quand K est très grand devant 1 (en général > 10⁴) la réaction est considérée comme totale.