pH d'un mélange acide faible/base forte

[invited9a3a622]

Salut à tous,

Je réfléchis à l'exercice suivant :

Déterminer dans les deux cas suivants le pH de la solution obtenue en mélangeant :

a) V_a=100 mL de HCO₂H à c_a=2.10^-1mol.L^-1 avec V_b=400 mL de NaOH à c_b=5.10^-2mol.L^-1.
b) V_a=100 mL de HCO₂H à c_a=2.10^-1mol.L^-1 avec V_b=900 mL de NaOH à c_b=5.10^-2mol.L^-1.

Données : pK_a(HCO₂H/HCO₂^-)=3,80
+ diagramme de Flood (si nécessaire).

Je ne sais pas trop comment aborder ce genre de questions. Je vous propose ce que j'ai fait pour le mélange a).

* J'ai commencé par déterminer les concentrations en acide et base apportés dans le mélange :

c_a'=(c_aV_a)/(V_a+V_b)=4.10^-2mol.L^-1

c_b'=(c_bV_b)/(V_a+V_b)=4.10^-2mol.L^-1

* J'ai ensuite formulé des hypothèses :
- l'acide méthanoïque est faible donc c_a'=[HCO₂H] ;
- la dissolution du sel est totale donc c_b'=[Na⁺]=[HCO₂^-].

Ensuite, je ne sais pas quoi faire, dois-je établir l'équation d'électroneutralité dans le mélange etc ou bien dois-je me concentrer sur la réaction acide faible/base forte dans le mélange :

HCO₂H + HO^- -> HCO₂^- + H₂O

D'avance merci de votre aide
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[invited9a3a622]

Je ne sais quelle réaction écrire :

- mise en solution de l'acide faible HCO₂H dans l'eau ?
- réaction de la base forte HO^- avec l'eau ?
- réaction entre AH et HO^- ?

D'avance merci de votre aide

[invite62ab9fd0]

Il faut faire réagir la base forte avec l'acide faible.

Pour le A on obtient 4.10-2mol.L-1 de base faible mais avec la formule des bases faible on est très loins des approximation :-S
Je vais tenter d'y réfléchir un peu.

Par contre la B je sais le faire dans l'immédiat, la base forte réagit avec l'acide faible et on obtient un mélande de base fort et de base faible, la forte l'emporte donc à l'équilibre :
[HO-] = 2,5.10-2 M

Donc pH = 14 + log (2,5.10-2) = 12,4

[invite62ab9fd0]

en fait je suis fatigué ^^
pour la A la formule des bases faibles marche :
pH = 7 + 0.5*pka + 0.5*log(c)
pH = 7 + 0.5*3,8 + 0.5*log(4.10-2) = 8,2
pH>7,5 et pH>pka+1

Voila normalement c'est ça

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6d817377]

HCO2H + HO- -> HCO2- + H2O

je viens juste d'aborder cette leçon donc pour ce qui est calcul je ne suis pas trop au point mais par contre pour cette relation j'aurais fait réagir HCo2 avec H2O ce qui donnerais des ions Oxonium (H3O+)
ainsi pH=-log[H3O+]
Etant donné que c'est une réaction mole à mole c'est plus facile.

[invite62ab9fd0]

j'aurais fait réagir HCo2 avec H2O ce qui donnerais des ions Oxonium (H3O+)
ainsi pH=-log[H3O+]
Etant donné que c'est une réaction mole à mole c'est plus facile.

Une base faible par définition se dissocie très peu dans l'eau.
Donc il n'est pas possible d'utiliser cette formule
D'autant plus que HCO2- + H2O = HCO2H + HO-

[invite6d817377]

Une base faible par définition se dissocie très peu dans l'eau.
Donc il n'est pas possible d'utiliser cette formule
D'autant plus que HCO2- + H2O = HCO2H + HO-

Oups j'ai fait une petite erreur de frappe , il manquait le H à HCO2.
Mais je ne savais pas que suivant la base les réactifs varient (HO- ou H2O)

[invite62ab9fd0]

Oups j'ai fait une petite erreur de frappe , il manquait le H à HCO2.
Mais je ne savais pas que suivant la base les réactifs varient (HO- ou H2O)

De toute façon la base forte réagit fortement avec l'acide faible.
L'acide faible ne serat pas dissocié par H2O

L'eau est un ampholyte H3O+/H2O et H2O/HO-

[invited9a3a622]

Merci pour vos réponses. J'avais creusé de mon côté le problème et j'arrive à la même chose que Dexty.

Merci

[invite74a0ab45]

Bonsoir,
Je vois la logique, mais je n'arrive pas à comprendre d'où vient la [OH-] =2.5*10-2

Merci déjà pour l'aide