dosage d'une base faible par un acide fort

[invite267bac17]

Bonsoir,

J'ai l'expression de la courbe pH = f(V) à déterminer de façon théorique avec pour base faible NH3 à Cb et pour acide fort HCl à Ca.
D'après moi, pour V=0, l'acide faible impose le pH d'où pH= 1/2(pKe + pKa + log c)
Pour V<Veq c'est toujours l'acide faible qui impose le pH mais cette fois si c = (CbVb - CaVa)/(Va+Vb)
Pour V=Veq, c'est là que j'ai un problème, je ne sais pas comment exprimer le pH parce que on [HCl]=[NH3]

Pour V>Veq c'est l'acide fort qui impose le pH

Pouvez vous m'aider s'il vous plait.

Merci d'avance
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[mach3]

pour le Veq (en particulier, mais ca marche pour tout volume), pose toutes équations :

le produit ionique
l'électroneutralité
les conservations de matière
le Ka de NH4+/NH3

en touillant tu dois obtenir un résultat

Je vais y réfléchir et je reviens, fais en de meme

m@ch3

[invite267bac17]

produit ionique [H3O+] + [Ho-] = 14
constante d'éuilibre K= [NH4+]/([H3O+][NH4+])
Electoneutralité : [H3O+] + [NH4+] = [OH-]
je sais pas si les ions spectateurs entrent dans l'équation

[invite267bac17]

A l'équivalence
[NH4+] = ca v / (vb+va)

il reste : [NH3] = (cb vb -ca v )/ (vb+va)=(ca va éq-ca v )/ (vb+va) = ca(va éq-v )/ (vb+va)

la constante d'acidité du couple NH4+/NH3 s'écrit : Ka= [NH3] [H3O+] /[NH4+]

Ka=(va éq-v )[H3O+] / v ; log Ka= log [H3O+] + log ((va éq-v )/v)

pKa = pH-log ((va éq-v )/v) ; pH= pKa +log ((va éq-v )/v).

Honnetement je sais pas si c'est bon et je crois plutot que je délire complètement

Je reviens dans 1 heure

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Electoneutralité : [H3O+] + [NH4+] = [OH-]
je sais pas si les ions spectateurs entrent dans l'équation

Si ils y entrent, mais peuvent s'annuler dans certains cas. ici tu dois aussi compter avec Cl-

en négligeant 1 devant Ka/[H+] a un moment donné, j'obtiens une equation du second degré en H+, mais je dois revérifier mes calculs

m@ch3

[invite267bac17]

est ce que tu peux m'expliquer comment tu obtiens tout ça

[invite2313209787891133]

Les zones interessantes sont à v=0, v=1/2 equivalence et v=equivalence

à v=0 la concentration de ta base determine le ph avec
pH = 7 + pKa/2 + log C/2, où le pKa est celui de la base.

à la demi-equivalence tu as pH = pKa avec une pente tres faible (tu es en presence d'une solution tampon).

à l'equivalence tu as pH < 7

[mach3]

conservation de NH3 :

(1)

conservation de Cl- :

(2)

electroneutralité :

(3)

produit ionique :

(4)

constante d'acidité :

(5)

et vu qu'on est à l'équivalence, on a :

(6)

d'où d'après (1) et (2)



(3) devient donc :



puis en utilisant (4) on remplace OH- dans la précédente expression :



on multiplie par [H+]

(7)

(1) et (5) (on remplace NH4+ dans (1) par sont expression qui découle de (5)) donnent :



qui peut s'écrire :

(8)

grace à (8), (7) devient :



cette dernière expression peut se réécrire sous la forme d'un polynome du 3e degré, laborieux à résoudre, nous allons donc supposer que 1 est négligeable devant (on est en dessous de pH 9, le pH de la demi-équivalence, et le pKa est de 9), on a donc :



il reste donc :



on trouve H+ (il faudra d'ailleurs vérifier à cette occasion que 1 était bien négligeable devant ) puis le pH à l'équivalence

j'espère que je n'ai pas commis d'erreur dans le calcul...

il n'y a pas vraiment de méthode pour trouver le calcul à faire, il faut juste etre tenace et combiner les équations à disposition. Avec l'expérience on acquiert des automatismes et cela devient rapide.

m@ch3

[invite267bac17]

et le pH vaut quoi finalement ?

[mach3]

J'ai trouvé la relation je vais pas en plus te calculer le pH bosse un peu lol

m@ch3

[invite267bac17]

La formule brute à l'équivalence est celle d'un acide fort ?

[invitef889c1db]

merci à vous.Je me suis retrouvée

[invitec252cabe]

mais moi je me suis pas encore retrouvée!!!!!!!!!

[sidjay]

Bonjour à tous;
Corrigez moi si je me trompe, mon raisonnement est le suivant:
V=0 => PH= 7+1/2Pka+1/2log Cb
V à 1/2 éq => PH= Pka
Véq => PH= Pka+ log(Cb/Ca)
V>Véq => PH= log Ca
C'est bien çà non???

[jeanne08]

on a Vb L de solution de NH3 et on ajoute VL de solution d'acide fort de concentration Ca . On a Veq = CbVb/Ca
- en Va = 0 on a une solution de base faible de concentration Cb ... pH donné par formule usuelle
- pour 0<Va<Veq on fait la réaction quasi totale NH3 + H+ -> NH4 + et il reste (CbVb - CaVa ) mol de NH3 et il y a CaVa mol de NH4+ ... on met tout cela dans Ka et on trouve le pH ...
remarque : on trouve pH = pKa a la demi équivalence
- pour Va = Veq Il n'y a quasi plus de NH3 et il n'y a pas d'excès de H+ donc on a une solution d'acide faible NH4+ de concentration CaVeq/(Vb+Veq ) ... pH donné par la formule
- pour Va> veq les H+ ajoutés s'accumulent, il y en a (CaVa - CbVb ) dans un volume (Va + Vb )... le pH est alors facile à calculer ...

[sidjay]

Merci beaucoup pour les explications jeanne08