Déterminer le pH

[invite894c9ddb]

Salut à tous !

Alors voilà j'suis en pleine révision de chimie en ce moment.

Après avoir réussi quelques exercices relativement facile, je me lance dans l'exercice sur les titrages pHmétrique suivant :

"50ml de solution aqueuse de sulfite de sodium 0,01 M sont titrés par de l'acide chlorhydrique 0,02M.

a) Déterminez le pH au départ avant l'ajout d'acide.

b) Que vaut le pH après ajout de 7,5ml de HCl ?

c) Après un ajout de 25ml d'acide, le pH vaut 4,55. Déterminez la constante d'acidité de première dissociation de H₂SO₃, connaissant pKa₂=7,2.

d)Quel est le volume de la solution d'acide chlorhydrique nécéssaire pour atteindre un pH de 1,9 ?


Rép: a) 9,6 b) 7,57 c) pK₁= 1,9 d) 37,5ml"

Et la ... PAF ! bloqué a la première question ! u_u"

Je ne vois pas du tout comment est ce que je peux trouver le pH de la solution si je ne connais pas le K_b ou le pK_b...
Est ce que je suis sensé le trouver tout seul ?
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[RuBisCO]

Bonjour,
Regarde dans la fantastique boite à outils des http://forums.futura-sciences.com/ch...es-chimie.html.
Si tu bloques encore, n'hésite pas à demander.

[invite894c9ddb]

Merci, pour le lien. J'y ai jeté un coup d'œil et je pense que ce qui nous intéresse dans notre cas c'est:

pH d'une base faible :
Soit la concentration de la base et cette base possède un pK_b donné. Si on vous donne un pK_a,
On utilisera la constante de dissociation pour les calculs,
On a par définition :

plus de commodité, on définit :

On résout pour trouver la valeur de et on calcule le pH avec la relation

Le soucis c'est qu'en effectuant pH = 14 + log ([OH^-])
J'obtiens pH = 12 si je considère que [OH^-] = 0,01mol/l
alors que la réponse devrait être pH = 9,6 selon ce qu'il est écrit en dessous de l'exercice.

Une explication ? (Il se peut que la réponse inscrite en dessous de l'exercice ne soit pas correcte mais j'en doute.)

[RuBisCO]

C'est quelles données qu'il te donne ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite894c9ddb]

Tout ce que je sais , je l'ai écris:

"50ml de solution aqueuse de sulfite de sodium 0,01 M sont titrés par de l'acide chlorhydrique 0,02M.

a) Déterminez le pH au départ avant l'ajout d'acide.

b) Que vaut le pH après ajout de 7,5ml de HCl ?

c) Après un ajout de 25ml d'acide, le pH vaut 4,55. Déterminez la constante d'acidité de première dissociation de H2SO3, connaissant pKa2=7,2.

d)Quel est le volume de la solution d'acide chlorhydrique nécéssaire pour atteindre un pH de 1,9 ?


Rép: a) 9,6 b) 7,57 c) pK1= 1,9 d) 37,5ml"

[RuBisCO]

Je crois savoir ce qui va pas : as-tu transformé le pKb en Kb ?
Regarde plus haut la méthode car moi, je retombe sur le 9.6 de l'énoncé.

[invite894c9ddb]

Oula attends, de quel pKb tu parles ? c'est justement ça le problème.
J'en ai besoin pour trouver le pH mais il ne fait pas partie des données...
Est-ce que je peux savoir comment tu t'y es pris ? Parce que je commencais à penser qu'il manquait une donnée pour y arriver mais apparment tu y es arrivé.

[RuBisCO]

J'ai un peu triché, j'ai utilisé le pKa donné à la question c.

En effet, l'acide sulfureux est un diacide, donc 2 pKa :
H₂SO₃/HSO₃^- : pKa₁
HSO₃^-/SO₃^2- : pKa₂, or celui là est celui donné à la question c.

[RuBisCO]

Je dois te dire aussi quelque chose : je l'ai pas vu tout de suite, j'ai fait mieux, je suis parti de la réponse pour trouver le pKa manquant. C'est pour ça que je t'ai demandé si il y avait pas d'autres données, c'est que c'est impossible sans la donnée essentielle qu'est le pKa dans ce genre d'histoire

Voilà mon raisonnement, si tu veux pas te gâcher la surprise, ne l'ouvre pas :

 Cliquez pour afficher

- calcul du pKb :


- calcul de Kb :


- calcul de [HO^-] :
soit



- calcul du pH :

d'où pH=9.6

[invite894c9ddb]

Donc pour trouver le pH, tu utilise simple la donnée [Na₂SO₃]= 0,01mol/l et la donnée pKa₂= 7,2 ?

Honnêtement, je ne vois pas vraiment comment tu as réussi à trouver la bonne réponse avec seulement ces deux valeurs =x

edit : ah d'accord j'comprend mieux. C'était donc bien impossible sans le pKa. Mais la on nous donnait la valeur du pKa2 dans l'exercice , ca aurait été différent si au lieu d'avoir eu le pKa2 on avait eu le pKa1 ?

[RuBisCO]

Regarde mon message au dessus (tu as du le louper, tu écrivais le tien sûrement)
J'ai appliqué bêtement ce que tu as mis en citation au message 3.
Si tu as des questions, n'hésite pas, il faut que tu aies compris.

[invite894c9ddb]

J'en ai une de question mais tu as du louper mon edit

Pour résoudre l'exercice, tu as utilisé une donnée de la question c) , c'était peut être ce qu'il fallait faire après tout. Mais Tu as utilisé le pKa2, si on nous avait donné le pKa1, qu'est ce qui aurait été différent ? Et dans le cas ou on nous aurait donné les deux pKa, on aurait eu pH = (pKa1 + pKa2 ) / 2 non ?

[RuBisCO]

Cela aurait été différent, car ce n'est pas du tout le même couple :
tu as mis des ions SO₃^2-, qui est la base du couple HSO₃^-/SO₃^2- (SO₃^2- + H₃O⁺ = HSO₃^- + H₂O).
On peut écrire cette équation comme ceci : SO₃^2- + H₂O = HSO₃^- + HO^-
La constante Kb qui correspond est :

L'acide sulfureux est , comme je l'ai expliqué, est un diacide, il a donc deux constantes qui correspondent aux deux ionisations successives :
et
Donc on a bien une correspondance avec le pKa₂ et le pKb qu'on doit utiliser (c'est le même couple mis en jeu).

[invite894c9ddb]

Ah d'accord , merci beaucoup pour ton aide RuBisCO , j'vais essayer de me débrouiller pour le reste