Chimie : C1V1 = C2V2 + Ka?

[invite1cf510fa]

Bonjour, voici la question :

Quel volume d'eau devrait-on ajouter à 50,00 cm³ de solution (1) pour que le pH de cette nouvelle solution soit égal à 2,52 à 25°C.

La solution 1 étant du HNO2 de concentration 0,1 mol/dm³. La constante Ka = 6,3 * 10^-4. La réponse est 230cm³. Comment puis-je y arriver..? Mon prof a essayé de l'expliqué mais il devrait se l'avouer il est inutile (habituellement je demande a d'autres prof de chimie présent, mais là impossible car fin de session...). J'arrive à un volume de 827,95 pour la solution 2, soit 777cm³ d'eau ajouté... clairement impossible dans mon cas...

Pouvez-vous m'aider? (J'en aurais également une deuxième en lien avec celle-ci, par la suite..)
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[jeanne08]

Tout vient de la réaction de HNO2 avec l'eau : HNO2 + H2O = NO2- + H3O + qui donne autant de NO2 - que de H3O+ ( qu'on peut ecrire H+ pour aller plus vite)
Dans la solution 2 il y a 10 ^-2,52 mol/L de NO2- et de H+ et x mol de HNO2 . On met tout cela dans Ka et on trouve x = [HNO2] = 1,45.10^-2
Donc dans la solution 2 il y a 1,45.10^-2 mol/Lde HNO2 et 10^-2,52 mol/L de NO2- le tout provenant de ce que l'on a mis de HNO2 dans les 50 mL de la solution 1 ( qui contient 0,1*50;10^-3 mol de HNO2)
Soit V le volume (en mL ) de la solution 2 : on va donc ecrire que les NO2 et les HNO2 de la solution 2 proviennent de ce que l'on a mis dans la solution 1
V*10^-3 *(1,45.10^-2+10^-2,52) = 0,1*50*10^-3
on trouve V = 285 mL
on a donc du ajouter 235 mL d'eau à la solution 1

[moco]

Ce problème fait partie de la longue série des problèmes de chimie sans relation avec la réalité. Il est en effet impossible d'avoir une solution de HNO₂ pur, dont on puisse mesurer le pH, avec ou sans dilution.
L'acide nitreux HNO₂ n'est pas une substance stable. Elle peut se former de plusieurs façons, par exemple par mélange d'une solution de nitrite de sodium NaNO₂ à laquelle on a ajouté un acide fort (qui impose le pH), ou par dissolution du gaz NO₂ dans l'eau ce qui forme un mélange des acides nitreux HNO₂ et nitrique HNO₃, situation où l'acide nitrique impose son pH.

Alors manipuler une solution de HNO₂ 0.1 M, et ne contenant pas d'autre acide, me paraît tout à fait déconnecté de la réalité. Et jusqu'à preuve du contraire, la chimie est l'étude de la réalité.

[jeanne08]

Je suis tout à fait d'accord avec moco et je trouve dommage de poser des exercices sans lien avec la réalité ... mais l'étudiant(e) qui pose sa question n'y est pour rien ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1cf510fa]

Merci beaucoup! ça m'a énormément aidé! J'ai pu faire le reste du problème! Merci! (Ces problèmes sont là d'années en années, pourtant... bien dommage qu'ils soient faux!)

J'ai une autre question, en fait un problème complet où j'ai beau avoir les formules je n'ai pas la compréhension nécessaire pour réussir...je vais ouvrir un autre post...

Mais, merci beaucoup!