Acide méthanoïque, réactions acido-basiques

[Prima2815]

Bonjour,
j'ai une petit soucis avec l'exercice suivant dont je ne comprends pas la première question :
"On considère une solution d'acide méthanoique HCOOH (aq) de concentration C=1,0 x 10^-3 mol/L
On donne pKa=3,2 pour le couple de l'acide méthanoique
1) quelle est la réaction de plus grande constante d'équilibre pouvant avoir lieu ?
On admettra que cette réaction est la seule pouvant avoir lieu dans le système chimique
2) L'état final est il un état d'équilibre ?
3) Déterminer la composition du système à l'état final.
4) Que vaut le taux d'avancement final ?"

Du coup j'ai écrit l'équation de la réaction :

HCOOH +H2O = COOH- + H3O+

et donc les deux seules réactions pouvant se produire sont celle en sens direct et celle en sens indirect il me semble ? Mais je ne vois pas du tout ce que je peux faire avec tout ça..
Merci d'avance pour votre aide
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[jeanne08]

Tu as écrit correctement la réaction équilibrée qui a lieu . Tu vas raisonner sur 1L de solution et tu vas supposer qu'il s'es formé x mol( par litre) de H3O+ et HCOO- donc il reste ..... de HCOOH . Tu remets tut cela dans Ka ... puis , après résolution tu répondras aux questions posées.

[Prima2815]

Désolée mais je ne comprends pas ce que vous entendez par résolution,
j'ai fait mon tableau d'avancement, je me retrouve avec K°=x^2/(1,0x10^-3xc°)
mais je en vois pas le but

[Kemiste]

Bonsoir.

Tu as l'expression du Ka en fonction de x et la valeur de Ka (via le pKa). Tu n'as plus qu'à résoudre l'équation pour trouver x.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Prima2815]

Mais du coup je détermine le taux d'avancement final en faisant ça ?

Ca me donne un polynome du second degré à résoudre je trouve deux solutions :
x=5,5 x 10^-4 mol/L et x=-1,2x10^-3 mol/L

[Prima2815]

En fait j'ai pas compris l'intitulé de la question,
quand ils demandent quelle est la réaction de plus grande constante d'équilibre pouvant avoir lieu
parce que je ne vois pas quelles sontles réactions possibles ? Si on a le pKa c'est qu'on sait déjà quelle reaction a lieu non ?
je suis complètement perdue pour moi ça aurait peut être un lien avec le fait qu'il peut y avoir des réactions dans le sens de formation des réactifs donc dans le sens inverse et que du coup la constante d'équilibre est égale à l'inverse du Ka et donc le K° = 1/Ka = 10^3,2 et c'est supérieur à K°=Ka=10^-3,2

[Kemiste]

Si tu as l'avancement x (et donc la composition finale du système) tu peux déterminer le taux d'avancement. Parmi les deux solutions que tu proposes tu peux en éliminer une.

[Prima2815]

mais la constante d'équilibre c'est la constante d'acidité du couple HCOOH/COOH- techniquement je comprends pas pourquoi on fait ça

J'élimine la solution négative du coup parce que l'avancement c'est positif

[Kemiste]

En plus de la réaction de l'eau avec l'acide, tu as la réaction d'autoprotolyse de l'eau. Pour ce type de questions il faut commencer par faire un inventaire des acides et des bases. Pour les acides il y a l'eau et HCOOH. Pour les bases il y a seulement l'eau. Une fois cet inventaire fait tu regardes les réactions entre les acides et toutes les bases.

[Prima2815]

Je suis désolée vraiment mais je ne comprends pas,
ma réaction je peux la traduire avec HCOOH + H2O = COOH- + H3O+
Comment je peux avoir une réaction d'autoprotolyse de l'eau si j'ai d'ions HO- ?
pour moi ici ça ne traduit qu'une unique réaction celle de l'acide méthanoique avec l'eau donc la base

[Kemiste]

Pour la réaction d'autorpotolyse de l'eau il ne faut que de l'eau : 2 H₂O = HO^- + H₃O⁺. C'est donc une réaction possible.

[Prima2815]

du coup il y a la réaction avec l'acide méthanoique et une réaction d'autoprotolyse de l'eau, ? ici avec mon avancement du coup je peux la "négliger" ?
et du coup mon état final c'est pas une état d'équilibre à cause de l'autoprotolyse de l'eau ?
juste une question à part, est ce que ça voudrait dire du coup que c'est un acide faible ?

[Kemiste]

Tu sembles mélanger plusieurs notions. Il n'y a pas de lien entre l'autoprotolyse de l'eau et la force de l'acide.

Il faut comparer les constantes d'équilibre pour savoir quelle est la réaction prédominante. L'état final est bien une réaction d'équilibre. L'acide est faible et tu le vois grâce à la valeur du pKa.

[Prima2815]

Comment je justifie le fait qu'il y ait equilibre ?
pour déterminer quelle est la reaction predominante je dois comparer le Ka et le Ke non ?

Apres la determination de l'avancement et les deux solutions c'est pour la suite des questions ?

[Kemiste]

Comment je justifie le fait qu'il y ait equilibre ?

Tu as la constante d'équilibre.

pour déterminer quelle est la reaction predominante je dois comparer le Ka et le Ke non ?

Oui.

Apres la determination de l'avancement et les deux solutions c'est pour la suite des questions ?

Oui.