aider moi très urgent svp mélange acide fort base forte

gwenael.g3 · 15/12/2004, 19h23

bonjour voila j'ai un gros problème a une question pourriez vous m'aider rapidement svp
voila le problème :

Une solution a été obtenue en mélangeant un volume V1 de H+ + Cl - et de concentration C1 et un volume V2 de soude de concentration C2 . Le pH de l'acide vaut pH1 =3.0 et celui de la soude pH2=10.1. Le pH du mélange vaut 4.5 . Son volume vaut V=100 mL.

1- Ecrire l'équation de dissolution du chlorure d'hydrogène dans l'eau. faire l'inventaire des espèces en solution et calculer leur concentration :

aucun problème
HCL + H2O --> H3O+ + Cl- (acide fort)
[H3O+] = 10^- pH = 10^-3 mol/L
[OH-] = Ke / 10^-pH = 1*10^-11 mol/L
[Cl-]= [H3O+] = 10^-3 (les ions OH- ultraminoritaires)
[HCL] = 0 acide fort

2-Ecrire l'équation de dissolution de la soude dans l'eau.faire l'inventaire des espèces en solution et calculer leur concentration :
NaOH---> Na+ + OH - (base forte)
[H30+]= 10-pH = 7.9*10^-11 mol/L
[OH-] = Ke / 10^-pH =1.26*10^-4 mol/L
[Na+] = [OH-]= 1.26*10^-4mol/L (H3O+) ultrminoritaires

3-Ecrire l'equation de la réaction qui a lieu lors du mélange . Quel est le réactif limitant? pourquoi ? Faire l'inventaire des espèces en solution et calculer leurs concentrations en déduire V1 et V2 ?

OH- + H3O+---> 2H2O

OH- réactif limitant car la solution a un caractère acide (pH = 4.5)
d'où
[OH-] = 0
[H3O+] = 10^-pH = 3.16*10^-5 mol/L

et c'est là où commence mon problème
j'ai [ Na +] + [H3O+] = [Cl-] équation d'éléctroneutralité.

je cherche donc v1 et v2
j'obtient v1 = ([H3O+] du mélange * V)/ C1 = 3.16 mL
et v2 = V- V1 = 96.73 mL
donc [Na+]=1.22*10^-4
et [Cl-]=3.2*10^-5 mol /L
or quand je fais l'équation d'électroneutralité, je n'obtient pas le bon résultat

merçi de m'aider

gwenael.g3 · 15/12/2004, 19h49

ou y-a-t-il un problème dans l'énoncé ?
aidez moi svp

knucknuck · 15/12/2004, 20h23

Salut,

Je te donne une piste pour que tu trouve las solution par toi meme.
Il faut déjà raisonner en parlant de quantité de matière (n), et non de concentration. En utilisant ce principe, tu trouveras tout plus simple. Il faut que tu fasses un bilan de matière (en mol).

gwenael.g3 · 15/12/2004, 20h35

oui je l'ai fait au brouillon et je vois toujours pas

gwenael.g3 · 15/12/2004, 20h49

car je trouve toujours pas la solution . où est mon erreur de raisonnement alors ?

knucknuck · 15/12/2004, 22h18

Une erreur peut venir de ta méthode pour calculer V1 et V2. Tu vas devoir faire un système d'équation a 2 inconnus : V1 et V2

a/ Trouve la relation (en mol) entre nH3O+(dans V1) nOH- (dans V2) et nH3O+ (dans V)
b/ donne la correspondance par rapport aux concentrations en faisant apparaitre V1, V2 et V
c/ Résoud ton système d'équation

Personnellement, je trouve V1=14mL et V2=86mL

Mais comme nul n'est parfait, je ne saurais te dire si j'ai raison...

gwenael.g3 · 15/12/2004, 23h15

Citation:

Posté par knucknuck

Une erreur peut venir de ta méthode pour calculer V1 et V2. Tu vas devoir faire un système d'équation a 2 inconnus : V1 et V2

a/ Trouve la relation (en mol) entre nH3O+(dans V1) nOH- (dans V2) et nH3O+ (dans V)
b/ donne la correspondance par rapport aux concentrations en faisant apparaitre V1, V2 et V
c/ Résoud ton système d'équation

Personnellement, je trouve V1=14mL et V2=86mL

Mais comme nul n'est parfait, je ne saurais te dire si j'ai raison...

a) j'aurais alors nH3O+ -nOH- = nH3O+ (dans le mélange)

knucknuck · 16/12/2004, 08h56

Non, car tu as OH- en réactif limitant qui réagit avec une partie de H3O+ initial, et il reste H3O+ dans le mélange

l'équation a/ que tu donnes est fausse

moco · 16/12/2004, 16h56

Je répète :
Une solution a été obtenue en mélangeant un volume V1 de H+ + Cl - et de concentration C1 et un volume V2 de soude de concentration C2 . Le pH de l'acide vaut pH1 = 3.0 et celui de la soude pH2 = 10.1. Le pH du mélange vaut 4.5 . Son volume vaut V=100 mL.

La solution finale contient
n(H+) = Vc = 0.1 L * 10^-4.5 = 3.16 10^-6 mol H+

Mais n(H+) est aussi :
n(H+)initial - n(OH-) ajouté = V1 10^-3 - V2 10^(14 - 10.1) =
= V1 10^-3 - V2 10^-3.9 = 10^-3 V1 - 1.25 10^-4 V2

Tu as deux équations à deux inconnues :
V1 + V2 = 0.1, en litre
3.16 10^-6 = 10^-3 V1 - 1.25 10^-4 V2
ce qui peut aussi s'écrire, en multipliant pas 10^6 :
3.16 = 1000 V1 - 125 V2
Donc :
3.16 = 1000 V1 - 125(0.1 - V1) = 1125 V1 - 12.5
V1 = 15.66/1125 = 0.01392 L = 13.92 mL
V2 = 100 mL - 13.92 mL = 86.08 mL

Tout le reste du problème est vite trouvé. OK ?

gwenael.g3 · 16/12/2004, 18h48

merçi beaucoup a vous deux