[Terminale] Calcul du pH

[invite86cf76af]

Bonjour,

J'ai un exercice de chimie, dont j'ai tout fais, sauf la dernière question.

Voila l'énoncé:

3 acides de même concentration introduite: 1,0*10^-2 mol.L^-1 possèdent l'avancement final X_final:

• Acide chlorhydrique HCl: X_final=1,0*10^-3mol pour 100 mL de solution

• Acide dichloroéthanoïque CHCl₂COOH: X_final=7,9*10^-4mol pour 500 mL de solution

• Chlorure d'ammonium NH4⁺+ Cl^-: X_final=2,5*10^-6 pour 1 L de solution

Questions:

• 1- Ecrire, pour chacune des solutions, l'équation de réaction des acides avec l'eau.

• 2- Identifier, dans chaque cas, les couples acide-bas présents en solution.

• 3- Calculer l'avancement maximal X_max de chacune des réactions.

• 4- En déduire le taux d'avancement final.

• 5- Calculer le pH de chaque solution.

J'ai trouvée:

Pour la question 1:

Acide chlorhydrique: HCl + H₂0 = H₃O⁺+Cl^-
Acide dichloroéthanoïque: CHCL₂COOOH + H₂O = CHCl₂COO^- + H₃O⁺
Chlorure d'ammonium: NH4⁺ + Cl^-+H₂O = NH₃+Cl^-+H₃0⁺

Pour la question 2:

Acide chlorhydrique: HCL/CL^- et H₃O⁺/H₂O
Acide dichloroéthanoïque: CHCl₂COOH/CHl₂COO^- et H₃O⁺/H₂O
Chlorure d'ammonium: NH₄⁺/NH₃ et H₃O⁺/H₂O

Pour la question 3:

Acide chlorhydrique: n_{acide chlorhydrique}= C*V₁ = 1,0*10^-2*100*10^-3 = 10^-3mol.
Acide dichloroéthanoïque: n_{acide dichloroéthanoïque}= C*V₂ = 1,0*10^-2*500*10^-3 = 5*10^-3mol.
Chlorure d'ammonium: n_{chlorure d'ammonium} = C * V₃ = 1,0*10^-2*1= 1,0*10^-2mol

Pour la question 4:

Taux avancement acide chlorhydrique = 1
Taux d'avancement acide dichloroéthanoïque = 1,58 * 10^-1
Taux avancement d'acide d'ammonium = 2,5 * 10^-4

Question 5, je n'ai pas réussi à trouver les pH, je me suis lancée dans un calcul mais je n'arrive pas à sortir de pH:

X_final = [H₃0⁺] * V
X_final = 10^-pH * V

Et la je suis bloquée...
Si vous pouviez m'aider ça m'aiderais énormément à comprendre.

Merci d'avance
-----

[invitecc28040c]

tu y es presque

ce qui t'intéresse, c'est la concentration des ions H₃O⁺
car [H₃O⁺]=10^-pH

et comme tu l'as écrit : X_réagit = [H₃0⁺] * V avec X_réagit = X_initial - X_final
tu sors donc [H₃O⁺]

et tu en déduis le pH par la relation pH=-log[H₃O⁺]

[invite86cf76af]

tu en déduis le pH par la relation pH=-log[H₃O⁺]

Le soucis, c'est que je n'ai pas la concentration de [H₃O⁺]

...

[invitecc28040c]

tu as tout pour le calculer avec la relation que je t'ai donné !

x_réagit = [H₃0⁺] * V avec x_réagit = x_initial - x_final

tu connais x_initial, x_final, tu en déduis x_réagit

et grâce à x_réagit, tu en déduis [H₃0⁺]

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite86cf76af]

Mon X initial est X max?

:/

[invitecc28040c]

tout à fait

[invite86cf76af]

Ah d'accord, je trouve zéro pour ma première solution mais bon c'est peut être ça.

Merci en tout cas de ton aide.

[invite0813f4b5]

je ne pense pas que tu puisse trouver un pH de 0 pr une de tes solution...
tu as du te planter qq part... HCl est un acide, si tu le met en solution, celle ci devient automatiquement acide. mais une telle acidité pr une solution concentrée à 10^-2

[sebotor]

salut,

atetion pour savoir le pH de la solution car vous n'avez pas que des acides fort.

HCl -- acide fort -- pH = -log Ca
CHCl2COOH -- acide faible --pH = ½ ( pka – lob Ca)
NH4CL -- acide faible -- pH = ½ ( pka – lob Ca)

je ne connais pas le taux d'avancement mais si pour ton HCl le taux =1 signifie que ton HCl "y est a 100%"
moi j'ai un pH = 3

[PaulHuxe]

tu as tout pour le calculer avec la relation que je t'ai donné !

x_réagit = [H₃0⁺] * V avec x_réagit = x_initial - x_final

tu connais x_initial, x_final, tu en déduis x_réagit

et grâce à x_réagit, tu en déduis [H₃0⁺]

attention, il y a une bourde...
Ton H3O+ est égal à ton avancement , d'après la réaction (écris le tableau d'avancement, c'est très clair).
Les formules données ici donnent la concentration de l'acide non dissocié, donc de la part de cet acide qui ne donne pas d'acidité. C'est donc normal que tu trouves 0 pour le premier cas, car tout est dissocié...

[PaulHuxe]

salut,

atetion pour savoir le pH de la solution car vous n'avez pas que des acides fort.

HCl -- acide fort -- pH = -log Ca
CHCl2COOH -- acide faible --pH = ½ ( pka – lob Ca)
NH4CL -- acide faible -- pH = ½ ( pka – lob Ca)

je ne connais pas le taux d'avancement mais si pour ton HCl le taux =1 signifie que ton HCl "y est a 100%"
moi j'ai un pH = 3

pas tout à fait. Faut prendre le log de la concentration, pas du nombre de moles. Si tu as 10^-3 mol dans 100 mL, ta concentration est de 10^-2 mol/L et donc le pH de 2.

[sebotor]

pas tout à fait. Faut prendre le log de la concentration, pas du nombre de moles. Si tu as 10^-3 mol dans 100 mL, ta concentration est de 10^-2 mol/L et donc le pH de 2.

hihi ^^ 1.10^-2 mole/ litre d'acide au départ, ensuite dilué dans 100 ml d'eau

cela donne 1.10^-2 . 0,100 litre = 1.10^-3

donc -log 1.10-3 = 3 ^^

ca m'arrive aussi souvent rassure toi.

oui, je vois tu vas en sens inverse. mais demande t'il le pH de la solution ou de l'acide au départ?

[Laury29]

Bonjour,
j'ai fais les questions pour l'acide chlorhydrique pour te faire un exemple

équation de la réaction dans l'eau:
HCl + H₂O = H₃O⁺ + Cl^-

les couples acide/bases:
HCl/Cl^- et H₃O⁺/H₂O

le tableau d'avancement: en mol avec C0=1,0.10^-2 mol/l et V=100 mL
HCl + H₂O = H₃O⁺ +Cl^-
ti 0.001 excès 0 0
tf 0 0.001 0.001

on peut écrire que la quantité de matière de HCl est nulle car c'est un acide fort donc totalement dissocié dans l'eau.

avancement maximal:
x_max= n_i(HCl)=0.001 mol

taux d'avancement final:
on te donne x_f=0.001 mol
donc taux d'avancement= x_f/x_max=0.001/0.001=1

calcul du pH:
tu as donc la concentration de H₃O⁺
donc tu peux calculer le pH grâce à la formule ( n'oublie pas de convertir les mol en mol/L) [H₃O⁺]=0.01 mol/L
pH=-log[H₃O⁺]=-log0.01=2

tu obtient donc un pH pour cette solution de 2.

voila essaye maintenant de le faire pour les autres acides en sachant que les deux autres sont des acides faibles donc peu dissociés.

[PaulHuxe]

hihi ^^ 1.10^-2 mole/ litre d'acide au départ, ensuite dilué dans 100 ml d'eau

cela donne 1.10^-2 . 0,100 litre = 1.10^-3

donc -log 1.10-3 = 3 ^^

ca m'arrive aussi souvent rassure toi.

oui, je vois tu vas en sens inverse. mais demande t'il le pH de la solution ou de l'acide au départ?

m'apprendra à lire en diagonale...