réaction totale ou limitée ?

[inviteab05c0c3]

bonjour a tous . voilà j'ai un exercice de chimie à faire mais on a pas encore fait de cours sur ce dont parle l'exercice, je vais donc poser l'énoncé et si vous pouviez me donner des indications ce serait super sympa . (j'ai déjà trouvé quelques trucs que je mettraient à la fin).

on dissout du fluorure d'hydrogène HF dans de l'eau. la concentration en soluté apporté de la solution d'acide fluorhydrique obtenue est C = 1,00.10^-3 mol/L .
on mesure la conductance de cette solution avec une cellule dont la constante caractéristique est égale à 10,0.10^-3 m , on trouve G₁ = 2,23.10^-4 S.
on mesure le volume de cette solution, on trouve V₁ = 500 mL .
on donne les conductivités molaires ioniques :
- sigma (F^-)=55,4.10^-4 S.m².mol^-1 et sigma (H₃O⁺) = 349,8.10^-4 S.m².mol^-1.

1) écrivez l'équation associée à la réaction chimique qui a lieu entre le fluorure d'hydrogène et l'eau.
2) dressez le tableau d'avancement.
3) définissez et calculez l'avancement maximal de la réaction.
4) définissez et calculez l'avancement final de la réaction.
5) calculez le taux d'avancement final de la réaction.
6) la réaction est-ele totale ou limitée ? justifiez votre réponse.
7) calculez les concentrations des diverses espèces présentes dans cette solution S₁.
8) calculez la constante d'équilibre K associée à la réaction étudiée.
9) indiquez la méthode permettant d'obtenir une solution S₂ de volume 100 mL et de concentration 5,0.10^-4 mol/L à partir de S₁.
10) calculez les concentrations des diverses espèces présentes dans cette solution appelée S₂.
11) calculez le taux d'avancement final de cette réaction. comparez sa valeur au taux d'avancement final de S₁. conclusion ?
12) on ajoute à cette solution S₂ une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium. on constate que le pH augmente. pour quelle valeur de ce pH le rapport [F^-]/[FH] sera-t-il égal à 1 ?
Comparez alors le pH et la grandeur appelée pK = -logK.

voilà l'énoncé.
et maintenant voilà ce que j'ai réussi a faire (pas sur que ce soit correct) :
1) HF + H₂O = H₃O⁺ + F^-

2) HF H₂O H₃O⁺ F-
n(HF) n(H2O) 0 0
n(HF)-x n(H2O)-x x x


3) x = n(H₃O⁺) = n(F^-)

x max = C * V₁ = 1,00.10^-3 * 500.10^-3 = 5,0.10^-4 mol

4) je ne sais pas comment trouvé xf , faut-il utilisé sigma de la solution puis [H₃O⁺] ?

5) est-ce que la formule est bien xf/xmax ?

et la reste je n'ai pas réussi a le faire .


voilà déjà merci a ceux qui ont lu tout ça et merci aussi par avance pour votre aide .
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[invite8241b23e]

Salut !

4) Il faut te servir de la concentration qu'on te donne :0.001 mol/L

5) oui

[inviteab05c0c3]

merci pour ta réponse benjy_star

[inviteab05c0c3]

je ne vois pas comment je peux trouver xf en utilisant la concentration C=1,00.10^-3 mol/L . quelqu'un pourrait m'aider ? svp merci par avance .

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8241b23e]

C'est la concentration de quoi déjà ?

Si tout avait été dissocié dans l'eau (voir au 1) ) quelle aurait dû être cette concetration ?

Conclusion ?

[inviteab05c0c3]

ben si tout avait été dissous dans l'eau la concentration aurait été égale à 0 . c'est ça ? mais je ne voit toujours pas comment avec ça on peut trouver xf .

[invite8241b23e]

Au temps pour moi, j'ai mal lu. Quelle est la concetration en H3O+ et en F-, logiquement, d'après la conductance G1 ?

[inviteab05c0c3]

[H3O+] = xf/V
c'est ça ?

[invite8241b23e]

NON ! Relis bien ma question :

Quelle est la concetration en H3O+ et en F-, logiquement, d'après la conductance G1

[inviteab05c0c3]

ah non c'est pas plutôt :
G1 = [H3O+]*landa(H3O+) + [F-]*landa(F-) ?

[invite8241b23e]

L'idée c'est ça.

N'oublie pas la constante de la molécule.

Que peut-on dire sur [H3O+] et [F-] ?

Au passage : c'est "lambda" et non landa

[inviteab05c0c3]

[H3O+]=[F-]
donc : xf = ((K*G1)/(lambda(H3O+)+lambda(F-)))*V
c'est ça ?
merci pour ta note sur lambda

[invite8241b23e]

Perso, j'ai k au dénominateur.

Et fais bien gaffe aux unités !

[inviteab05c0c3]

ben je sais pas, voilà le détail de mon calcul si tu peux me dire ce qui ne va pas stp. merci par avance.

conductivité = lambda(H3O+)*[H3O+]+lambda(F-)*[F-]

conductivité = K*G1

d'où :
lambda(H3O+)*[H3O+]+lambda(F-)*[F-]=K*G1

[H3O+]=[F-]

d'où :
[H3O+]*(lambda(H3O+)+lambda(F-))=K*G1

[H3O+] = (K*G1)/(lambda(H3O+)+lambda(F-))

de plus, [H3O+] = xf/V

donc : xf/V = (K*G1)/(lambda(H3O+)+lambda(F-))

xf*(lambda(H3O+)+lambda(F-)) = V*(K*G1)

xf = (V*(K*G1))/(lambda(H3O+)+lambda(F-))

xf = ((K*G1)/(lambda(H3O+)+lambda(F-)))*V

voilà mon raisonnement

[invite8241b23e]

D'après les formules que j'ai, c'est G1 = k*[...(lambda1 + lambda2)]

[inviteab05c0c3]

ah ok j'ai compris mon erreur en fait comme on a pas necore de cours la-dessus j'ai regardé dans le livre si il y avait des formules et j'avais trouvé :
conductivité=K*G
mais j'avais pas vu que plus loin il disait de faire attention et que :
G=K' * conductivité avec K' = 1/K

merci
donc en fait ca donne :

xf = ((G1)/(K*(lambda(H3O+)+lambda(F-))))*V ?

[invite8241b23e]

Yes !

[inviteab05c0c3]

ok merci
donc en fait après ca donne :
5) taux d'avancement final 1 = 0.55
6) la réaction est équilibrée (je sais pas si ca se dit lol) , elle n'est ni totale ni limitée, car si elle était totale le taux d'avancement final 1 tendrait vers 1 et si elle était limitée il tendrait vers 0.
7) là je c'est pas trop ce qu'il faut calculer, que [F-] et [H3O+] ou les autres aussi ?

[invite8241b23e]

5) Peut-êter, pas fait le calcul !
6) On réaction limité peut avoir un taux d'avancement de 50%, ou 25%, ou 0.1%, ou 70%... Le terme limité est très large !
7) Tu utilises le tableau d'avancement, en remplaçant x par xf. Et tu divises par le volume pour avoir la concetration.

[inviteab05c0c3]

ok pour la 7) je sait comment faire mais en fait ce que je sais pas c'est si il faut calculer la concentration en F- et H3O+ seulement ou bien en plus celle de HF et H2O ?

[invite8241b23e]

ok pour la 7) je sait comment faire mais en fait ce que je sais pas c'est si il faut calculer la concentration en F- et H3O+ seulement ou bien en plus celle de HF et H2O ?

H2O semble être le solvant, donc en excès. Par contre, il faut calculer TOUT le reste !

[inviteab05c0c3]

en fait si j'ai compris le livre, je calcule :
7)
[H3O+]= xf/V = 5.5*10^-4
[F-]=[H3O+]
[HF]= (n(HF)-xf)/V = 1.45*10^-3

8) K = Qr (equivalence) = ([H3O+]*[F-])/([HF]*1)
(1 car l'eau est un solvant)

K = 2.1*10^-4

a ton avis c'est ca ?

[inviteab05c0c3]

pour la question 9) là je bloque .
la question est : indiquez la méthode permettant d'obtenir une solution S2 de volume 100 mL et de concentration 2.5*10^-4 mol/L à partir de S1.

je pensais diviser V etC de S1 par 5 mais ça marche pas lol alors je ne comprends pas trop comment on peut faire

[invite8241b23e]

7) et 8), la flemme de faire les calculs, mais dans l'idée, en tout cas, c'est ça !

9) C'est encore le fameux : C1.V1 = C2.V2

[inviteab05c0c3]

donc ca fait :
5.0*10^-4=C2*V2

mais on a le droit d'utiliser le volume qu'on nous donne ou pas ?

pour faire : (même si ça marche pas lol)

C2 = (5.0*10^-4)/(100*10^-3)
mais ça c'est égale à 5.0*10^-3 alors que je devrais trouvé *10^-4

je ne comprends pas pour que ça marche il faudrait que V2 soit égal à 1

[invite8241b23e]

Je comprends rien à tes chiffres.

Dis moi ce que l'on cherche (si c'est C1, V1, C2...?) et ce que tu connais :

C1 =
V1 =
...

[inviteab05c0c3]

ben en fait on a C1 = 1,00*10^-3 mol/L
V1 = 500 mL dans la solution S1

et puis on a la question : indiquez la méthode permettant d'obtenir une solution S2 de volume 100 mL et de concentration 5,0*10^-4 mol/L à partir de S1.

mais je ne sais pas si on a le droit de se servir des informations concernant S2 qu'on a dans la question.

[invite8241b23e]

Ben C2, c'est 5.10^-4 mol/L, V2 c'est 100 mL

C1, c'est la concentration de la solution S1.

Il manque plus que le volume V1

[inviteab05c0c3]

pour la question 11) :

j'ai xmax = C2*V2 = 5,0*10^-5 mol

et dans la question d'avant j'ai calculé xf =5,5*10^-5 mol

et donc le taux d'avancement final 2 = xf/xmax
= 1,1

c'est pas normal ça ? le taux d'avancement final est bien toujours compris entre 0 et 1 ?

[invite8241b23e]

Ben j'avoue que je suis perdu avec les chiffres, je vois pas où est l'erreur...