Chimie analytique besoin d'aide

[fritou87]

Salut,Voila j'ai un probleme au niveau d'un exercice:

1) Démontrer qu'avec un volume donné de solvant d'extraction, il est + intéressant de pratiquer qques extractions en série. Soit V ce volume initial et V/n les volumes d'extraction en série. Vous exprimerez mathématiquement le gain de rendement.(c'est dans mon cours mais c'est pas trés clair donc si vous avez une idée jsuis pas contre)

2) SOient 2 composés acides. A pH < pKa, on a la forme HA.
acide 1 : pKa = 3.5 Kd = 10 000
acide 2 : pKa = 4.5 Kd = 50 000

a) on cherche à extraire sélectivement le composé 2. A partir d'un diagramme de prédominance des espèces simplifié, expliquer le choix du pH de la phase aqueuse.

--> donc ici entre 3.5 et 4.5pour que acide 1 soit non dissocié et qu'on puisse l'extraire et acide 2 dissocié car on en veut pas pr la suite c'est ok ?


b) Si on choisit un pH > 3.5 et < 4.5. Définir précisemment à 0.1 unité près, le pH à choisir.

-->Ici je bloque , je ne sais pas quel formule utiliser

c) A partir de la question de cours pcdte, donner une stratégie d'extraction du composé 2.

d) Application numérique :
C2(phase aq) = 0.1 M
C1(phase aq) = 0.05 M

pH (phase aq) = 4.2

V(phase aq) = 1L
V(phase orga)= 2L

T= 25°C
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[Thrr-Gilag]

On va raisonner par étape sur l'espèce A qui a pour coefficient de partage K entre la phase organique et la phase aqueuse, V0 est le volume de la phase aqueuse, V le volume de la phase de lavage organique et Vi le volume fractionné du lavage, Vi = V/n où n est le nombre de lavage total fait. On remarque que pour 1 lavage, Vi = V

Raisonnement sur n lavage :

1ère étape : n0 = naq1 + norg1 ==> norg1 = n0 - naq1

Par définition

donc

d'où

ce qui en simplifiant donne


2ème étape : On fait la même chose en remarquant que naq1 = naq2 + norg2 d'où norg2 = naq1 - naq2.

En procédant au même calcul on trouve et remplaçant naq1 par son expression :



En continuant comme ça on montre donc (par récurence) que



Tu remarqueras que dans la dernière écriture, tu as un V/n au dénominteur.

Or le rendement d'une extraction c'est naq/n0, donc le rendement pour n extractions est de :

Tu remarqueras que plus n est grand, plus V/n est petit, et donc plus n est grand, plus tend vers 1, donc plus le rendement tend vers 1.

b) Ici je dirais que ton espèce 2 est 5 fois plus extractible que ton espèce 1.

Après il faut voir ce qu'on te demande. Optimiser l'extraction de ton acide (>99.9 %) qui est le plus difficile à extraire, ou bien ne pas extraire le second acide et avoir un acide 1 pur (mais avec un restant d'acide 1 dans la phase aqueuse).

S'ils veulent une application numérique, tu peux poser un critère d'accéptabilité pour les 2 en fonction de leur Kd et de leur concentration initiale, puis, voir si les 2 critères posés ont une zone de recouvrement.

[invite5b19d99b]

si quelqun pourrait me donner plus d explications car :

2) SOient 2 composés acides. A pH < pKa, on a la forme HA.
acide 1 : pKa = 3.5 Kd = 10 000
acide 2 : pKa = 4.5 Kd = 50 000

a) on cherche à extraire sélectivement le composé 2. A partir d'un diagramme de prédominance des espèces simplifié, expliquer le choix du pH de la phase aqueuse.

--> le ph je choisirai entre 4.0 et 4.5 car c entre ces valeurs que le rapport HA2/HA1 est plus interressant si on veut un bon rapport quantitée extraite/pureté(faible proportion de HA1)

b) Si on choisit un pH > 3.5 et < 4.5. Définir précisemment à 0.1 unité près, le pH à choisir.

--> 4.2 mais comment l'expliquer ???

c) A partir de la question de cours pcdte, donner une stratégie d'extraction du composé 2.

--> bon ok on pratique n extractions car c'est plus efficaces, mais n combien ??

d) Application numérique :
C2(phase aq) = 0.1 M
C1(phase aq) = 0.05 M

pH (phase aq) = 4.2

V(phase aq) = 1L
V(phase orga)= 2L


bon la jutilise cette formule


Comment calculer K ??
Bref je suis perdu

[moco]

Il n'y a rien de plus désagréable que la situation où nous nous trouvons, où deux personnes différentes présentent le même problème en alternance, sans tenir compte des réponses apportées par un brave internaute qui répond en partie à la question du premier, ce que le second ignore.... On ne sait pas où on en est.

[A voir en vidéo sur Futura]