Calcul de pH d'une base "polyprotique"

[invitee64cacc1]

Bonjour à tous

J'aurais besoin d'un petit coup de pouce en ce qui concerne un calcul de pH dont voici l'énoncé (les réponses à l'exercices sont en bleu et les miennes en rouge) :

Calculer le pH dans chacune des situations suivantes lors du titrage de 20 ml de Na₂Se 0,1M par de l'HCl 0,1M (H₂Se : pKa₁ : 3,89 ; pKa₂ : 11) :
a) avant ajout d'HCl : 11,98 ;12
b) aprés ajout de 10ml d'HCl : 11 ; 11
c) après ajout de 18ml d'HCl : 10,04 ; 10,04
d) après ajout de 20ml d'HCl : 7,445 ; 7,445
e) après ajout de 21,8ml d'HCl : 4,89 ; 4,89
f) après ajout de 30ml d'HCl : 3,89 ; 3,89
g) après ajout de 38ml d'HCl : 2,94 ; 2,93
h) après ajout de 40ml d'HCl : 2,70 ; ?

Pourriez vous m'aider à trouver la réponse du h)? Et peut-être aussi à trouver la réponse exacte du a)?

Merci d'avance

Itarillë
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[invite8241b23e]

Commence par faire un bilan de matière...

Comment tu trouves ce résultat à 38 mL déjà ? Et pourquoi ça te bloque à 40 mL ?

[invitebdc7a663]

Comment tu trouves ce résultat à 38 mL déjà ? Et pourquoi ça te bloque à 40 mL ?

A mon avis s'il bloque à 40 et pas à 38 mL, c'est qu'il s'agit du deuxième volume équivalent....

[invitee64cacc1]

Pour les 38 ml je trouve en utilisant la formule :
pH = pKa + log [base]/[acide]

Mais je ne peux pas l'utiliser avec les 40 ml puisque le rapports des concentration et plus grand que 10.

Je ne vois pas trop quelle formule utiliser et le bilan ne m'avance à rien.

[A voir en vidéo sur Futura]

[FC05]

A 40mL tu as une solution de H2Se, dont tu connais la concentration (ne pas oublier que le volume total est de 60 mL, sauf si le texte dit de négliger la dilution) ... il suffit donc de calculer le pH de cette solution d'acide faible avec la méthode classique.

[invitee64cacc1]

Bon je vais faire ma maniaque mais voilà mon raisonnement :
puisque j'ai la concentration initiale de Se^- je peux trouver la concentration de H₂Se ==> 0.1*20=x*60 et ça me donne 0.333333....
Ensuite j'utilise la formule du Ka et, par un équation du second degré, j'obtiens un concentration en H₃O⁺ de 2,1377.10^-3 ce qui me donne un pH de 2,67. C'est proche de la réponse mais ça m'étonnerais que les profs aient arrondi autant donc j'imagine qu'il y a un problème puisque je n'ai fait aucun arrondi dans mes calculs. Serait-ce dans mon raisonnement?

Merci encore de votre aide.

Itarillë

[invitebdc7a663]

j'imagine qu'il y a un problème puisque je n'ai fait aucun arrondi dans mes calculs.

Bien en fait tu fais des approximation sans t'en rendre compte, je ne sais pas à quel niveau tu es, mais en toute rigueur on peut tenir compte de la force ionique, et utiliser le coefficient d'activité. En effet la vraie formule du pH ce n'est pas pH = -log [H₃O⁺] mais pH = -log a(H₃O⁺), où a est l'activité des ions H₃O⁺. En règle générale on assimile concentration et activité. Donc s'acharner sur le centième d'unité de pH n'a pas vraiment de sens, car on a déjà fait des approximations auparavant. Donc pour moi le résultat est satisfaisant.

[invitee64cacc1]

Je pense aussi. Je vais juste demander au prof si ça lui convient...

Un grand merci pour ton aide

Itarillë

[invite42d02bd0]

De toute facon les pH mètre ne sont pas si précis que cela.... Il n'y a donc aucun moyen de connaitre le pH exact de facon ci précise de manière expérimentale

[invitebdc7a663]

De toute facon les pH mètre ne sont pas si précis que cela.... Il n'y a donc aucun moyen de connaitre le pH exact de facon ci précise de manière expérimentale

Tout à fait d'accord, la théorie, c'est bien, mais sachant qu'elle décrit approximativement ce qui se passe expérimentalement, il ne faut pas trop la pousser dans ses extrêmes.

[FC05]

J'ai fait le calcul, on est dans le dommaine où on peut appliquer pH = 0,5.(pKa+pC) ce qui me donne 2,68, qu'il faut raisonnablement arrondir à 2,7 (et pas 2,70) comme ça été dit précedement.

[invitee64cacc1]

Merci à vous pour votre aide, je pense que mon problème est ma précison

[invitebdc7a663]

être précis c'est très bien, seulement il ne faut jamais oublier les hypothèses avec lesquelles tu travailles. En maths, pas de problème il suffit d'être précis tout le temps, mais en science physiques, ce qui n'est pas si simple d'ailleurs, il faut sans cesse s'adapter. Mesurer une température avec un chiffre après la virgule est bien suffisant, mais peser 1g de produit avec un seul chiffre après la virgule nous apporte une erreur énorme.......