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acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)



  1. #1
    AlphaPrime

    Question acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)


    ------

    Salut
    je n'arrive pas à comprendre les 3 acidités de cet acide..
    "Dosage PH métrique d'une solution d'acide phosphorique"
    Données (à 25 °C) : pK1 (H3PO4 / H2PO4-) = 2,1 ; pK2 (H2PO4- / HPO42-) = 7,2 . pK3 (HPO42- / PO43- ) = 12,4 .
    L'acide phosphorique H3PO4 est un triacide. On considère une solution (S) de cet acide.
    Comment trouver PH de la première équivalence ? (et pourquoi..)
    Qu'il est l'espèce majoritaire qui impose le PH à la première équivalence ?
    et pourquoi on peut pas doser la 3ème acidité ?
    (avec un peu d'explication)

    Merci beaucoup

    -----

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  3. #2
    citron_21

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Salut,
    lorsque l'on dit que l'acide phosphorique a 3 acidités, cela signifie que dans une solution à un pH donné, elle est présente sous 3 formes :
    H3PO4, H2PO4-, HPO42-, PO43-.
    Plus le pH est acide, plus les formes acides (avec beaucoup de H) vont être prédominantes.
    Lorsque tu pars d'un acide phosphorique (pH acide => forme H3PO4 majoritaire), pour le doser avec une base.
    Plus tu verse ta base, plus la forme acide réagit pour donner sa forme basique conjuguée suivant la réaction :

    HA + HO- ---> A- + H2O

    Lorsque tout ton H3PO4 s'est transformé en H2PO4-, alors c'est ton équivalence. Tu observe sur ta courbe de suivi pH-métrique un beau saut de pH. Et le pKa de H3PO4 dans tout ça ? C'est le pH de la solution lorsque tu a versé 2 fois moins de base que tu avais de H3PO4 à l'état initial, autrement dit à la demi-équivalence. Tu repère la demi-équivalence par une droite tangente à ta courbe pH-métrique pour un volume versé V égal à la moitié du volume équivalent : V=Veq/2. Au niveau chimique, la demi-équivalence représente l'instant où tu as autant de ta forme acide réagissant avec la base titrante que ta forme basique conjuguée produite par cette réaction : intersection des courbes [AH]=f(Vversé) et [A-]=f(Vversé)...
    Plus tu dose tes formes acides par ta base, moins les sauts de pH sont élevés. Normal, car au fur et à mesure de ton dosage, les formes les plus acides ont entièrement réagi (H3PO4), puis tu commence à doser une forme moins acide (H2PO4-). Donc, différence de pKa avec la base titrante moins grande => saut de pH moins important.
    Lorsque HPO42- a entièrement réagi (3° équivalence), il ne reste plus que PO43-, que tu ne peux plus doser, car ce n'est la forme acide d'aucun couple acidobasique. Donc il ne peut réagir avec ta base titrante.
    Tu ne peux pas doser ta 3° acidité pour des raisons pratiques. pka3=12.7 est un pH assez élevé pour une solution acide. Cela signifie qu'à ta 3° demie-équivalence, le pH de ta solution sera de 12.7. Autrement dit, la base (souvent de la soude) que tu verse va peu réagir avec HPO42- (différence de pKa très faible), donc sur ta courbe de suivi, le saut de pH ne va pas permettre une analyse assez précise pour pouvoir considérer la 3° acidité comme "dosée".
    En espérant que ceci réponde un peu à ta question
    "Lorsque deux forces sont jointes, leur efficacité est double", Isaac Newton

  4. #3
    AlphaPrime

    Thumbs up Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Merci beaucoup "Citron_21" ,je suis vraiment impressionné..

  5. #4
    AlphaPrime

    Smile Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    merci encore "Citron_21"...
    j'ai une autre question :
    Comment trouver PH de la première équivalence ?
    ........(je pense à ça ; PH = 1/2(Pka1+Pka2) mais j'en suis pas sure..je cherche une explication...)
    Merci beaucoup.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Anfitrite

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Hé oui c'est bien ça, la moyenne des 2 pKa

  8. #6
    citron_21

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Oui, cette formule est valable pour le dosage d'un polyacide.
    Si tu veux une méthode qui te donne le pH de n'importe quelle solution, il faut d'abord identifier les espèces réellement présentes à l'instant désiré.
    Ici, à la 1° équivalence, il ne reste que H2PO4-. Les autres formes plus basiques n'étant pas encore présentes.
    Il ne te reste donc qu'un acide dont tu peux connaitre la concentration, et de l'eau.

    alors la concentration des ions H3O+ formés par la réaction prépondérante H2PO4- + H2O, donne directement la valeur du pH.

    La constante d'équilibre de cette réaction est : Ka2 (réaction de l'acide H2PO4- sur l'eau).

    d'où : Ka2=h²/([H2PO4-]i-h)
    (avec h la concentration des ions H3O+ formés)

    or, cette réaction est peu déplacée dans le sens de formation des produits (Ka2<<10-4), donc on peut négliger h devant H2PO4-.

    Ce qui donne : h²=Ka2.[H2PO4-]i

    d'ou : pH=1/2.(pKa2-log[H2PO4-]i)

    ceci est l'expression du pH à la 1° équivalence.

    Il te suffit alors te trouver [H2PO4-]i, grâce à la quantité initiale de H3PO42- ayant entièrement réagi à la 1° équivalence.

    Tu vois ?
    "Lorsque deux forces sont jointes, leur efficacité est double", Isaac Newton

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  10. #7
    AlphaPrime

    Thumbs up Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Encore je suis impressionné,merci beaucoup "Citron_21". et merci à "Anfitrite" pour la confirmation.

  11. #8
    AlphaPrime

    Talking Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    salut
    j'ai une autre question sur ce sujet :
    Comment trouver le coefficient de dissociation de cet acide ?
    merci
    L’homme peut certes faire ce qu’il veut mais il ne peut pas vouloir ce qu’il veut.

  12. #9
    MaximeV

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Si on parle bien de la même chose, le coefficient de dissociation d'un acide:

    pKa= -log K

    donc, pour trouver K, la constante de dissociation de l'acide, on applique simplement les règles de log:

    K= 10^-pKa
    Maxime

  13. #10
    AlphaPrime

    Talking Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Salut "Maxime".
    la question que j'ai ,demande de trouver le coefficient de dissociation sans aucun calcul.
    et en plus "Ka" est une constante d'acidité,non ?
    L’homme peut certes faire ce qu’il veut mais il ne peut pas vouloir ce qu’il veut.

  14. #11
    MaximeV

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Ah, après quelques recherches, je n'avais tout simplement jamais entendu l'Expression coefficient de dissociation(et pour moi, un coefficient et une constante... ça se ressemble beaucoup!!), ou en fait je ne m'en souvenais plus.

    Cependant, tu dis qu'il faut que tu trouves a sans calculs? tu veux parler de le trouver algébriquement ou alors... ou alors quoi?

    Enfin, si on cherche numériquement ce que vaut ton coefficient, on cherche la concentration de l'acide particulier que tu cherches [HxPO4]/([H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]

    Donc, si tu cherches par exemple pour le H2PO4, tu sais que puisque tu as cette espèce en solution au premier point d'équivalence, on peut conclure que les autres espèces sont trouvés dans une concentration négligeable comparativement à H2PO4. Et donc, (et c'est là que j'ai compris ce que tu voulais dire par sans calcul!) tu te retrouves avec a=[H2PO4-]/[H2PO4-], soit 1.

    Et c'est tout à fait normal puisqu'il s'agit de la seule espèce en solution à ce moment, et donc, elle constitue 100% des espèces en solution, soit un coefficient de 1!

    Et sinon, dans tous les autres cas, (à d'autres points du titrages, par exemple) Tu peux trouver les équations qui donnent a (généralement noté alpha par contre) pour chacune des espèces en fonction des Ka et du pH.

    Ça t'a aidé?
    Maxime

  15. #12
    nabil266

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Le pH de la solution (S) est de 2,1, égal à pK1.
    Les espèces majoritaires issues de l'acide phosphorique
    dans (S) sont H3PO4 et H2PO4-, en quantités égales.
    je voudré savoir comment on trouve le coéfficient dissociation de l'acide phosphorique dans (s)
    merci

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  17. #13
    Coulonval

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    pH = pKa + log (base) / (acide)
    or ici pH = pKa d'où (base) = (acide) car log (base) / (acide) = log (acide) / (acide) = 0 (Rappel : log 1 = 0)
    coef diss = (base)/(acide) (pour la réaction acide + eau = base + H+)
    donc ton coefficient de dissociation vaut ici 1.

  18. #14
    Anfitrite

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Relis les explications de Citron_21...Si pH = pKa "c'est le pH de la solution lorsque tu a versé 2 fois moins de base que tu avais de H3PO4 à l'état initial, autrement dit à la demi-équivalence."
    Donc il te reste la même quantité de forme acide (H3PO4) que de forme basique (H2PO4-)
    La définition d'un coefficient de dissociation est : nombre de molécules ionisées/ nombre totale de molécules dissoutes.
    Ici, il y avait donc au départ deux fois plus de H3PO4 que ce qui reste à la demi-équivalence donc je dirais plutôt que ton coefficient de dissociation (alpha)= 1/2
    Mais, en pratique, on n'utilise pas cette définition de alpha lors d'une réaction acidobasique.....

  19. #15
    Coulonval

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Je m'excuse pour cette énormité ! j'édite tout de suite !
    On ne peut pas éditer les anciens messages ?

  20. #16
    Anfitrite

    Cool Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Lol....C'est par erreurs successives qu'on avance.....

  21. #17
    Coulonval

    Re : acide phosphorique (les 3 acidités ,éclairez-moi)

    Avec toutes les bêtises que j'ai dit en chimie des solutions et ici, je pense que j'ai pas mal avancé

  22. #18
    said.hadis

    Re : acide phosphorique (les 3 pka)

    salut, slp comment on peut Déterminer graphiquement les trois pKa de l’acide phosphorique avec la Précision de la méthode
    utilisée?

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