Exercice réactions acido-basiques

[invite573a32d9]

Bonjour , je souhaite déja à tout le monde une trés bonne année !!
En fait j'ai un éxercice de chimie à faire pour la rentré et j'ai un peu de mal , voila le sujet :
L'acide sulfurique est l'acide le plus employé dans l'industrie.
On prépare un volume V= 1,00 L de solution S d'acide sulfurique, en diluant un volume v-1,00 mL de solution commerciale dont les caractéristiques sont les suivantes : p=98% en masse d'H₂SO₄ ; densité d= 1,84 ; masse molaire M=98,1 g.mol^-1
On prépare également une solution aqueuse d'ammoniac de concentration c_b=2,00.10^-2mol.L^-1

1) Ecrire la formule brute de l'acide sulfurique et écrire l'équation de sa réaction acido-basique avec l'eau. Quel acide la solution S contient-elle? Donner sa formule et son nom.

H₂SO₄ + H₂O --> HSO₄^- + H₃O⁺
H₃O⁺ : ion oxonyum

2) Calculer la concentration C_c de la solution commerciale. En déduire la concentration C_a de la solution S en soluté apporté. Calculer les concentrations volumiques molaires des éspèces ioniques présentes dans la solution S.

3) Ecrire l'équation de la réaction acido-basique qui se produit quand on mélange une solution d'acide sulfurique et une solution d'ammoniac.

H₂SO₄ +NH₃ --> HSO₄^- +NH₄⁺

4) On mélange un volume V_b= 40,0 mL d'ammoniaque avec un volume V_a= 40,0 mL de solution S. Dresser le tableau d'évolution de la réaction acido-basique et faire un bilan de matière à l'état final.

5) Calculer les concentrations volumiques molaires de toutes les éspèces chimiques présentes à l'état final.

6) Pour vérifier ces calculs, on procède à la mesure de la conductance de la solution aprèés le mélange. On en déduit la valeur de la conductivité de la solution sigma= 510.10^-3 S.m^-1.
Cette valeur est-elle compatible avec les résultats de la question 5 ?

Données : conductivité molaire ionique à 20°C (H₃O⁺)=349,8.10^-4
" " " (NH₄⁺)=73,5.10^-4
" " " (SO₄²⁺)=160.10^-4

Voila tout , j'aimerai bien que quelqu'un corige ce que j'ai fait ( c'est à dire pas beaucoup ) et que l'on m'aide pour les questions que je n'ai pas faites ! Merci.
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[HarleyApril]

l'acide sulfurique est un diacide
il va pouvoir donner deux ions oxoniums (les latinistes diront oxonii ou pire oxonios si on accorde)
bref, l'ion qui se forme sera le sulfate de formule SO₄^2-
c'est en tout cas ce qui te sera utile pour la réaction avec l'ammoniaque

il te faut donc revoir ce que tu as déjà écrit

pour 2) tu feras un tableau d'avancement ainsi que pour 4) quand tu auras corrigé l'équation du 3)

bon courage

[invite573a32d9]

Je te remerci mais je ne comprend toujours pas pour le 2) ainsi que pour la formule du 3) , je ne vois pas comment sa peut devenir SO_4^2- , sa ne donnera pas 2HSO₄^- ? Aidez moi s'il vous plait je suis vraiment trop en galère !

[invite573a32d9]

Aidez moi s'il vous plait !!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecc28040c]

pour la question 2), HarleyApril l'a très bien fait remarqué dans un autre sujet que tu peux te référer ici http://forums.futura-sciences.com/po...68.html#835768

H₂SO₄ + H₂O -> HSO₄^- + H₃O⁺
HSO₄^- + H₂O -> SO₄^2- + H₃O⁺

donc tu peux écrire H₂SO₄ + 2H₂O -> SO₄^2- + 2H₃O⁺

[invitec1318035]

bonsoir !
j'ai le même sujet à rendre pour lundi, et il y a quelques questions qui me posent problème... Je n'arrive pas à continuer à partir de la question 4
si quelqu'un pourrait m'aider, ou au moins m'expliquer, ce serait vraiment sympa !

[invite31f465fc]

pour la question 2 est ce que le p est la masse volumique ? parce que sinon tu fais Cc = masse volumique * M

[invitec1318035]

non d correspond à la masse volumique, car c'est la densité, mais p c'est la quantité de masse ... je sais pas si t'arrives bien à comprendre comme je te l'explique.

[invitec1318035]

bon enfaite, pour la question 4, dans mon enoncé c'est : On mélange un volume Vb= 20,0 mL d'ammoniaque avec un volume Va= 20,0 mL de solution S. Dresser le tableau d'évolution de la réaction acido-basique et faire un bilan de matière à l'état final.

au lieu de 40mL dans cet enoncé... mais j'ai un peu de mal avec les tableaux d'avancements. :s

[invite31f465fc]

a oui je n'avais pas vu que tu avais mi la densité dans tes donnés
pour la concentration de la solution commerciale ce n'est pas
Cc = d*M*98/100
pour la question 4, t'as réaction est totale ?
déjà moi a ta place je ferai un tableau d'avancement en mol

[invitec1318035]

oui, mais je suis censée mettre quoi dans le tableau d'avancement, tandis que je ne connaîs que deux concentrations...

[invitec1318035]

pour l'instant :
à la 1 j'ai H2SO4 + H2O --> HSO4- + H3O+
à la 2 j'ai 1,84*10^-2mol/L
à la 3 j'ai H2SO4 + NH3 --> HSO4- + NH4+
et après je ne sais plus comment continuer...

[invite31f465fc]

deja pour la question 1 H2SO4 est un diacide donc tu as aussi la réaction HSO4- + H20 -> SO42- + H30+
puis pour la question 4 tu as les volumes de tes deux solutions et les deux concentrations, tu calcules les quantités de matiere puis si t'a réaction est totale a la fin la plus petite quantité de matiere sera nulle et tu fais la soustraction pour l'autre comme ca tu aura toutes les quantites de toutes les especes de ta solution
pour le tableau c'est tout bete, tu ecris ta réaction puis tu fais dans la premiere ligne l'etat initial avec toutes les qttes initiales soit pour les reactif les concentrations de chacun * 20.10-3 et les produits sont nul
puis dans une autre ligne tu fais l'etat final avec les qttés finales

[invitec1318035]

H2SO4 + H2O --> HSO4- + H3O+
1,84*10^-2

mais ensuite je mets quoi pck les qté de matières je les sais pas...

[invitec1318035]

ah non ! il faut utiliser l'équation de la question 3 c'est ca ?

[invite31f465fc]

t'as :
H2S04 + NH3 -> HSO4- + NH4+
etat initial na=20.10-3*Ca nb=20.10-3*Cb 0 0
etat final na - xf nb - xf xf xf
tu calcules le xf en faisant na - xf =0
ou nb - xf = 0
tu prends comme xf le plus petit
et donc tu trouves toutes les quantités de toutes les éspèces
Je pense que ca doit etre ca car cela fait assez longtemps que je ne fais plus ce genre de chose mais d'apres mes souvenirs lointains je pense que c'est ca

[invitec1318035]

H2SO4 + NH3 --> HSO4- + NH4+
1,84*10^-2 8*10^-4 0 0

d'où xmax=8*10^-4 ?

[invite31f465fc]

si tes calcules des quantités sont bons je pense que ca doit etre ca d'où nHS04- = 8.10-4 et nNH4+ = 8.10-4
petite question : c'est un exercice de quelle classe pour voir si c'est le genre de reponse qu'il t'es attendu de donner

[invitec1318035]

ahh je crois avoir compris une de mes erreur !
enfaite pour na il faut faire 20*10^-3*1,84*10^-2=3.68*10^-3
et pour nb il faut faire 20*10^-3*2,00*10^-2=4*10-4

[invitec1318035]

je suis en 1ère S, mais à la première question, tu m'as dit que H2SO4 est un diacide, mais je ne sais pas ce que c'est...

[invite31f465fc]

un diacide est une espece qui possede deux H+ ici tu peux voir que H2SO4 peut perdre 2 H+ contrairement a par exemple un acide comme CH3COOH qui lui ne peut perdre qu'un seul H+ pour devenir CH3C00- voilà mais je pense que tu comprendra davantage par un de tes profs si tu n'a pas encore fait le cours dessus
en ce qui concerne les calculs des quantités de matiere je pense que ca doit etre ca

[invitec1318035]

donc d'après mes calculs, je trouve NH3 en réactif limitant avec 4,0*10^-4 mol
d'où n(H2SO4)=3.28*10^-3mol (en ayant fait [3,68*10^-3]-[4,0*10^-4])
n(NH3)=0 mol
n(SO4-)=4,0*10^-4mol
n(NH4+)=4,0*10^-4mol

[invite31f465fc]

oui normalement ca doit être ca
bonne chance pour la suite

[invitec1318035]

merci beaucoup !
je sais pas comment j'aurais fais sans toi !
je peux te donner mon adresse msn (si t'as msn) au cas où j'ai d'autres problèmes pour la fin de l'exo, et tu ne serais pas connecté sur ce forum ?

[invite31f465fc]

Ok si tu veux car je ne pourrais plus souvent me connecter sur le forum ( trop de travail ) donc si t'aura besoin d'aide je serais plutot sur msn.

[invitec1318035]

donc mon adresse : thepopdrummer@hotmail.fr
voilà !