Devoir sur le Dosage

[Georgeous]

J'arrive pas à faire cet exercice quelqu'un peux m'aider à le résoudre?

On donne pKe=14 à 25°C
On vérifie la concentration C d'une solution aqueuse concentrée de NH4Cl par un dosage. Pour cela on dilue 50 fois cette solution et l'on dose 10 mL de la solution obtenue par de l'hydroxyde de sodium à 0.1mol/L.

1)Ecrire la réaction de dosage en ne tenant pas compte des ions spectateurs et montrer par le calcul qu'elle est quasi totale.
2)Exprimer le volume équivalent Ve en fonction de C.
3)Donner l'expression du pH en fonction de C quand d'une part V=0 et d'autre part V=Ve. Calculer ces valeurs pour C=5mol/L sachant que le pKa du couple NH4+/NH3=9.2
On pourra utiliser les formules simplifiées sans démonstration
4)Indiquer l'allure de la courbe de dosage, en précisant sa position par rapport à la droite pH=7
5)Montrer, en le justifiant, comment déterminer le pKa du couple NH4+/NH3 à l'aide de la courbe.

Merci pour ceux qui répondrons à mon probléme, j'y arrive vraiment pas.

[Georgeous]

Le truc c'est que j'ai la réaction je pense que c'est ça:
NH₄⁺ + HO^- = NH ₃ + H₂O

L'énoncé nous donne comme information: [NH₄⁺]= C/50

V=10 mL
[OH^-]=0.1 mol/L

Je comprend pas comment on peut montere qu'une réaction est totale avec que ces donné la. Il nous disent méme pas si c'est un acide fort ou faible.

[Georgeous]

Pour la 1) ce qui me pose probléme c'est de montrer par le calcul que la réaction est totale.

2) je pense que c'est:

n_NH4⁺=n_NH3
[NH₄⁺]V=[NH₃]Ve
Ve=([NH₄⁺]V)/[NH₃]

Je pense que c'est ça mais suis pas sûre

3) Je trouve pas

4 et 5) c'est bon j'ai trouvé


Pour le reste y a t'il quelqu'un?

[7ala]

Salut, tout d'abord il s'agit d'espèces faibles puisqu'on parle de constantes d'acidité. Les espèces fortes se dissocient totalement et directement.
NH3 dans l'eau se dissocie partiellement selon l'equation:
NH4+ + H2O = NH3 + H3O+
En ajoutant du HO- au milieu, l'H3O+ sera consommé et comme ca on déplacera l'equilibre vers le sens 1.
La reaction du dosage sera:
NH4+ + HO- = NH3 + H2O
En realité HO- consomme H3O+ produit par la dissociation du NH4+, qui sera consommé entièrement avec l'ajout du HO- c'est pourquoi la rx est totale.Et bien sur vous devez verifiez par calcul numerique s'il y sufisamment de HO- pour tout le dosage.
Avant le dosage le PH est donné par la relation:
PH= 1/2 pka -log C
Au cours du dosage les 2 especes NH3 et NH4+ sont presentes: PH= pka + log (Cbase/ C acide)]
Apres le point equivalent: la solution contient du NH3 qui est une base faible, PHe est donc >7 et est donné par: 7+log Cb.
La courbe présentera un point d'inflexion est pka est obtenu pour le PH ayant comme abscisse Ve/2 .
On peut ecrire n(NH4+)t = n(NH4+)initial - n (HO-)ajouté
Donc : C(NH4+)t. V(du milieu)= C0.V(du milieu) - C(HO-).Vajouté
Au point equivalent on a:
C (NH4+)=0 donc C(NH4+)initiale.Volume du milieu reactionnel= C(HO-).V(versé à l'equivalence).
J'espere que ca va vous aider.

[Georgeous]

Salut, tout d'abord il s'agit d'espèces faibles puisqu'on parle de constantes d'acidité. Les espèces fortes se dissocient totalement et directement.
NH3 dans l'eau se dissocie partiellement selon l'equation:
NH4+ + H2O = NH3 + H3O+
En ajoutant du HO- au milieu, l'H3O+ sera consommé et comme ca on déplacera l'equilibre vers le sens 1.
La reaction du dosage sera:
NH4+ + HO- = NH3 + H2O
En realité HO- consomme H3O+ produit par la dissociation du NH4+, qui sera consommé entièrement avec l'ajout du HO- c'est pourquoi la rx est totale.Et bien sur vous devez verifiez par calcul numerique s'il y sufisamment de HO- pour tout le dosage.
Avant le dosage le PH est donné par la relation:
PH= 1/2 pka -log C
Au cours du dosage les 2 especes NH3 et NH4+ sont presentes: PH= pka + log (Cbase/ C acide)]
Apres le point equivalent: la solution contient du NH3 qui est une base faible, PHe est donc >7 et est donné par: 7+log Cb.
La courbe présentera un point d'inflexion est pka est obtenu pour le PH ayant comme abscisse Ve/2 .
On peut ecrire n(NH4+)t = n(NH4+)initial - n (HO-)ajouté
Donc : C(NH4+)t. V(du milieu)= C0.V(du milieu) - C(HO-).Vajouté
Au point equivalent on a:
C (NH4+)=0 donc C(NH4+)initiale.Volume du milieu reactionnel= C(HO-).V(versé à l'equivalence).
J'espere que ca va vous aider.

Que dire de plus, MERCI. Bon pour l'équation de la réaction j'avais vu juste donc mais pour la 2 j'ai faux donc merci de m'avoir corrigé. Mais par contre j'ai pas compris pour la réaction totale c'est la réponse qui me pose le plus de probléme au début il y a 0.1 mol/L de OH- mais comment je fais pour prouver qu'il y en a assés pendant le dosage?

[7ala]

Là j suis pas sure des valeurs mais de la logique:
Pour que la rx soit totale, il ne s'agit pas ici de verifier si on a les qtes suffisantes mais que la rx mise en jeu est totale(donc à une constante d'equilibre tres grande). D'ailleurs c'est une condition primordiale pour ce type de dosage:
la rx du dosage est la somme de 2 rx:
NH4+ + H2O=NH3 +H3O+, K= C(H3O+).C(NH3)/C(NH4+).C(H2O)
NH3 +H3O+ +HO- = 2H2O + NH3 K= C(H2O)2/C(H3O+).C(HO-)

La cste globale sera le produit des 2 d'ou: K globale:
Kg= C(H2O)C(NH3)/C(NH4+).C(HO-)
La teneur en eau etant tres elevee, la cste globale sera tres grande renseignant sur une rx totale.
Je vous repete je ne suis pas sure des calculs..mais la methode des cstes est surement adequate

[7ala]

ou tout simplement au lieu de simplifier par C(H3O+), laisse C(H3O+).C(HO-)= 10 -14, comme ce terme est au denominateur, ca sera en global 10 à la puissace 14, ce qui sera enormement eleve

[Georgeous]

K= C(H3O+).C(NH3)/C(NH4+).C(H2O)
K= C(H2O)2/C(H3O+).C(HO-)

La cste globale sera le produit des 2 d'ou: K globale:
Kg= C(H2O)C(NH3)/C(NH4+).C(HO-)
La teneur en eau etant tres elevee, la cste globale sera tres grande renseignant sur une rx totale.

Mais je croyais que pour les constantes d'équilibres que les liquides ne rentrais pas en jeu, et la tu la met dedans l'eau.

[7ala]

On ne met pas l'eau generalement car c tjs en concentration saturante donc ne limite aucune rx, si cette solution te gene admes l'autre, en remplacant le produit ionique de l'eau C(H3O+).C(HO-) par sa valeur et tu obtiendras le meme resultat.
C le principe de rendre une rx equilibree en totale en lui ajoutant une etape totale.

[Georgeous]

ok merci de m'avoir aidé