Chimie analytique : pH/volume

[invite2e69be5c]

Salut à tous!

Petit souci sur un exercice de chimie analytique, j'ai beaucoup de mal à démarrer (comme toujours dans cette matière, j'arrive pas trop à m'y faire)... Si vous pouviez me donner un coup d'main svp !

Quel volume d'ammoniac 0,2 mol/L faut-il verser dans 100 mL de solution d'acide acétique 0,1 mol/L pour obtenir :
a) pH = 4,4
b) pH = 9,25

(on nous donne aussi les pH des 2 couples)

J'ai commencé par écrire l'équation de dissociation de l'acide acétique dans l'eau, mais après je n'arrive pas à trouver quelles espèces va-t-on retrouver en solution en ajoutant du NH4+ ...

Merci!
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[invitecc28040c]

Attention, ammoniac = NH₃ et ammoniaque = NH₄⁺

Ecris tes couples acido-basiques puis écris la réaction de l'acide acétique avec l'ammoniac

Tu fais un tableau d'avancement (en mol, et non pas avec les concentrations car le volume de la solution change)



Tu écris par exemple la réaction NH₄⁺ avec l'eau, tu as la formation d'ions H₃O⁺, tu connais le pH de ta solution, donc tu connais la concentration d'ions H₃O⁺, donc tu connais la concentration d'ions NH₄⁺ dans la solution

grâce à cette donnée tu remontes aux quantités initiales à l'aide du tableau d'avancement écris auparavant

tu peux faire la même chose avec la réaction de l'ion acétate avec l'eau, tu trouveras le même résultat mais tu as un calcul supplémentaire à faire.

[invite2e69be5c]

Ah pardon, ici on rajoute de l'ammoniac !

Mais je ne comprends pas comment on trouve la concentration de NH4+ avec la concentration en H3O+, et comment fait-on pour relier ce résultat aux quantités initiales?

[invitecc28040c]

Je vais essayer de détailler l'exercice d'une autre façon !

Grâce au pH, tu peux déterminer à peu près les concentrations des espèces. Par exemple, le premier cas correspond à pH = 4,4, tu vois qu'il est proche du pKa du couple CH₃COOH/CH₃COO^-, donc les concentrations de ces 2 espèces sont proches
Idem pour l'autre pH qui est proche du pKa du couple NH₄⁺/NH₃

Tu fais le tableau d'avancement de la réaction suivante :
NH₃ + CH₃COOH -> NH₄⁺ + CH₃COO^-
_z______0,1________0________0
z-y_____0,1-y_______y________y

z est la concentration initiale que tu cherches et y celle qui a réagit

Pour l'instant tu ne peux rien calculer

Tu t'occupes maintenant de la réaction suivante :

CH₃COOH + H₂O -> CH₃COO^- + H₃O⁺
___0,1-y____////_______y________0
__0,1-y-x____////_____y+x_______x

tu connais x par rapport au pH de ta solution
tu en déduis y grâce au pKa du couple
tu remontes jusqu'à z
et grâce à la concentration initiale, tu peux en déduire le volume versé

[A voir en vidéo sur Futura]