exos acides

[invite71a363cc]

Bonsoir tout le monde

Voilà, dans deux semaines, je vais passer mon exam en chimie des solutions, et je fais quelques annales pour m'entraîner, j'en ai fait une sur les acides/bases, et j'aimerais qu'on me dise ça va où pas

a) Calculer le pH d'une solution obtenue par dilution de 100 mL d'acide sulfurique H2SO4 à 10^(-2) mol.L-1 dans 400 mL d'eau:

H2SO4 est un acide fort donc, il va totalement se dissocier.

Je sais que dans ce cas [H2SO4] = [H3O+]

Là, nous avons dilué par 4

Alors: pH = -log[H3O+] = 2,602


b) Calculer le pH d'une solution d'acide lactique CH3CH(OH)COOH de concentration 5*10^(-2) mol.L-1 (pKa= 3,86 et donc Ka=1,38*10(-4)

C'est un acide faible

CH3CH(OH)COOH + H2O = CH3CH(OH)COO- + H3O+
co(1-#) - co# co#

Calcul de #:

Ka = (co#)²/(co(1-#))

Ka/co = 2,76*10^(-3) inférieur à 10^(-2) donc l'acide est faiblement dissocié

alors: Ka = Co(#)²

AN: #= rac(Ka/co) = 0,0525

alors # inférieur à 1

donc pH = 1/2*pKa - 1/2*log[AH]o = 2,58

c) On dissout 3,36g de lactate de sodium CH3CH(OH)COON dans 500mL d'acide lactique de concentration 2*10(-2) mol.L-1. Calculer le pH de cette nouvelle solution C

CH3CH(OH)COONa est un sel, c'est une base forte et un acide faible.

Le pH sera donc basique

Dissociation de ce sel dans l'eau sera donc:

CH3CH(OH)COONa + H2O = CH3CH(OH)COO- + Na+

L'équilibre Acide/base sera:

CH3CH(OH)COOH) + H2O = CH3CH(OH)COO- + H3O+

Base faible seule:

pH = 1/2*(pKa + pKe + log[A-]o) = 1/2*(3,86 + 14 + log(0,06)) = 8,32

(n= 3,36/(12*3+16*3+5+23) =0,03 donc C = 0,03/500*10(-3) = 0,06)

d) Aux 500mL de la solution C précédente, on ajoute 1cm^3 = 1mL de HCl de concentration 10 mol.L-1. Quel est le pH de cette nouvelle solution?

Calcul des concentrations en acide/base après le mélange:

[CH3CH(OH)COONa] = 0,06/1,002 = 0,05988 mol.L-1

[HCl] = 10/500 = 0,02 mol.L-1

CH3CH(OH)COOH + NaOH = CH3CH(OH)COONa + H2O

Equilibre acide/base:

CH3CH(OH)COOH + H2O = CH3CH(OH)COO- + H3O+
i ao bo 0 -
mél ao-µ bo-µ µ -

Après mélange:

[CH3CH(OH)COOH]mél = (ao - µ)/Vtot
et [CH3CH(OH)COONa]mél = µ/ Vtot = bo/Vtot

Soit [Ch3CH(OH)COOH]o pas égale à [CH3CH(OH)COOH]mél
= 0,05988 - 0,02 = 0,03988 mol.L-1

[CH3CH(OH)COONa]o = ao /Vtot = 0,06 mol.L-1

[CH3CH(OH)COONa]o = [CH3CH(OH)COO-]o = [CH3CH(OH)COONa]mél = Cb*Vb/Vtot = 0,02

Alors:
pH = pKa + log [bo/(ao-bo)] = 3,86 + log((0,02)/(0,05988-0,02)) = 3,56
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[invite71a363cc]

up up please!!!

[invite71a363cc]

toujours pas de réponses???

[invite4ac5ba37]

Bonsoir,
Je pense que tu fais une erreur de dilution dans ton cas a)
Par dilution de 100 mL d'acide sulfurique H2SO4 à 10^(-2) mol.L-1 dans 400 mL d'eau, tu ne dilues pas 4 fois. Ce serait 4 fois si tu avais en fin de dilution 400mL de solution. Ici tu as 500mL de solution...ce qui modifie évidemment la valeur du pH
A part cela ton raisonnement semble correct

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite71a363cc]

Bonsoir,
oui, merci, je n'avais pas fait attention à cette maladresse :$

[invite71a363cc]

J'ai des doutes pour la question d) !

[invite71a363cc]

up up, c'est vraiment important, dites moi au moins si la réponse d) est bonne svp merci

[invite04f8dfd1]

La réponse en a) est fausse non seulement parce que ton facteur de dilution est de 5 comme Anfitrite te l'a fait remarqué mais aussi parce que H2SO4 libère 2 protons en se dissociant totalement dans l'eau.

Pour le reste des exercices, c'est très dur à lire et je suis désolé mais je

[invite71a363cc]

et donc, comment dois je faire pour le pH? quelle méthode? je ne vois pas comment résoudre a) svp

[invite04f8dfd1]

ben pour a), tu prends la concentration en H₂SO₄, la solution étant diluée, tu recalcules la concentration finale en H₂SO₄ et comme H₂SO₄ + 2 H₂O --> 2 H₃O⁺ + SO₄^2- (réaction totale car acide fort complètement dissocié), tu peux donc deviner ce que devient la concentration des H₃O⁺ et donc ton pH

[invite71a363cc]

ok, donc [H2SO4] = 2[H3O+] alors [H3O+] = [H2SO4]/2 = (2*10^(-3))/2 = 1*10^(-3)

et alors pH = -log[H3O+] = -log((1*10^(-3)) = 3

c'es ça?

[invite04f8dfd1]

non, désolé : les coefficients stoechiométriques ne s'appliquent pas comme ça.

En réfléchissant un peu : si une molécule de H2SO4 libère 2 H3O+, tu ne peux pas avoir [H3O+] = [H2SO4]/2

[invite71a363cc]

voilà pour le b) et le c), pour que ça soit plus facile à lire

[invite71a363cc]

2*[h2so4] = [h3o+] ?

[invite71a363cc]

up up please :d

[invite04f8dfd1]

2*[h2so4] = [h3o+] ?

ouais, mais bon c'est plus très dur maintenant.

tu dois trouver pH = 2.40.

Pour ta pièce jointe je dois attendre qu'elle soit validée

++ et travaille bien en attendant

[invite04f8dfd1]

Pour b). C'est bon, et d'ailleurs, je me demande comment tu peux arriver à faire le b): sans soucis et le a): te pose problème

Par contre, c): me paraît faux, tu considères ta base seule alors que tu l'as ajoutée à ta solution d'acide faible

[invite71a363cc]

ok, merci, je vais réfléchir

[invite3142cfbe]

Hmm,
Dire que H2SO4 est un acide fort complètement dissocié qui libérera 2 H+ est faux.. H2SO4 est un acide fort complètement dissocié en HSO4- et HSO4- est un acide faible.

[invite04f8dfd1]

Maxime a totalement raison.

la solution a déjà été donnée sur ce forum :

"acide sulfurique est un acide fort pour sa première ionisation
les équations de conservation et delectroneutralité donnent:

[HSO4-]+ [SO4(2-)] =C
[H3O+]=[HSO4-]+2[SO4(2-)]=C+[SO4(2-)]
d'ou [SO4(2-)]=[H3O+]-C et [HSO4-]=2C-[H3O+]

K=[H3O+][SO4(2-)]/[HSO4-]=[H3O+]([H3O+]-C)/2C-[H3O+]
Soit léquation du second degré
[H3O+]2+(K-C)[H3O+]-2KC=0"

[invite71a363cc]

oki, merci pour le a) et bon noël
Par contre, j'ai refais le c) et je n'arrive pas à trouver quelque chose d'autre : Tout est faux?

[invite4ac5ba37]

Bonjour,
J'espère que tu as passé un bon réveillon de Noël
Je pense que dans le c) tu fais une erreur car tu ne tiens pas compte du fait que ton sel a été dissous dans l'acide lactique
Lorsque tu dissous un sel contenant une base faible dans l'acide faible conjugué, tu obtiens une solution tampon donc la formule que tu utilises n'est pas correcte. (et avec un pka de 3,86, ton pH final sera acide....)

[invite71a363cc]

Bonjour,

oui, assez bon, j'espère que le tien s'est aussi bien déroulé

Je vais retester tout ça comme si c'était une solution tampon

Bon Noël et merci beaucoup!!!