Solution d'ammoniac

[invite20c3f963]

Bonjour, j'ai un problème avec cette exercice.

L'ammoniac est une base faible de formule brute NH3

1. a) Donner la formule de l'ion ammonium, l'acide conjugué de l'ammoniac.
NH4+/ NH3
b) Ecrire l'équation bilan traduisant la mise en solution aqueuse de l'ammoniac.
NH3 + H2O = NH4+ + HO-
ou bien NH3 + H3O+ = NH4+ + H2O, je n'arrive pas à savoir.
c) Exprimer la constante d'acidité Ka du couple ammonium/ammoniac. En déduire une relation entre le pKa et le pH.

2 On considère une solution S d'ammoniac de concentration CS = 2,18.10^-4 mol/L.
La mesure du pH est de 10,3.
a) Calculer la concentration en ioins oxonium (H3O+) dans la solution S.
b) Calculer la concentration en ions hydroxyde (HO-) dans la solution S.
c) Ecrire la relation traduisant l'électroneutralité de la solution S. En déduire la concentration en ions ammonium dans cette solution.
d) Ecrire la relation traduisant la conservation de la matière lors de la mise en solution de l'ammoniac. En déduire la concentration de la forme basique dans la solution S.
e) Calculer le pKa de ce couple.

Merci d'avance pour votre aide.
-----

[invite54bae266]

1 c ) pour le Ka, le pKa et le pH tu trouves les demonstrations sur le net et aussi dans ton livre (tu es en quelle classe ? terminale S ?)

Ka=[NH₄⁺]/([NH₃]*[H₃O⁺]) si tu es en solution aqueuse (je précise qu'en solution aqueuse on parle d'ammoniaque, ammoniac étant le terme employé pour parler de NH_3(g)

après tu fais les transformations nécessaires pour passer de Ka à pKa (pas compliqué : tu fais -log(Ka) = -log(=[NH₄⁺]/([NH₃]*[H₃O⁺])) ) et de là tu tire le pH en sachant que pH=-log[H₃O⁺]

2 a ) tu te sert de la relation pH=-log[H₃O⁺] <=> [H₃O⁺]=10^-pH

2 b ) tu te sers de la formule du Ke : Ke = [H₃O⁺] * [OH^-] qui est toujours valable quand on a de l'eau.

voilà le plus dur est fait (je pense que j'ai assez détaillé là), le reste ne devant pas poser trop de problèmes

[invite20c3f963]

Merci,
(je ne suis pas au lycée, je suis en BTS.)
Je vais essayer la suite, ça me parait simple.

[invite54bae266]

désolé si tu l'as mal pris (lycée au lieu de BTS) mais à ce moment là ce sont peut-être des calculs plus approfondis qui sont demandés !

au lycée j'ai toujours calculé un pH comme si l'acide qui imposait le pH était fort. Or, ici, l'acide présent est NH₄⁺ qui, comme tu l'as dis, est faible. donc on ne peut pas appliquer la formule pH=-log[H₃O⁺]

il faut utiliser la formule de calcul pour un acide faible qui est :

pH=0.5*(pKa-log[NH₄⁺])

de toute façon, toutes les formules de pH découlent de l'expression que tu dois trouver en première partie :

pH=pKa+log([base conjuguée] /[acide] )

ou

pH=pKa-log([acide] /[base conjuguée] )

PS: pour ton équation de dissolution de NH3 dans l'eau je pense que la plus juste est NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefb479ec7]

soit[OH-]=1,14.10E-4mol/l et [H3O+]=8,7.10E-11mol/l; pH=10,06 et cb[NH3]=10E-2mol/l

d'apres la relation d'electroneutralité, on a:
[H3O+] + 4[NH4+] = [OH-]
[H3O+]<<[OH-]
4[NH4+]=[OH-]
=[OH-]/4
=1,14.10E-4/4
[NH4+]=3,5.10E-5mol/l
D'apres la loi de la conservation de la matiere ; on:
_[NH3]introduire=[NH4+]transformé + [NH3]restant
_[NH3]re=[NH3]int - [NH4+]tr
_or [NH3]int=cb
_[NH3]re=cb - [NH4+]tr
_[NH3]re=(10E-2) - (3,5.10E-5)
_[NH3] = 10.10E-3mol/l. voilà mon aide.

[jeanne08]

Plusieurs points à revoir car bien des erreurs dans les posts précédents ...
- expression de Ka : Ka = (NH3)*(H3O+)/(NH4+)
- NH3 étant une base faible le pH est donné par une expression du pH d'une solution de base faible ...
- réaction de NH3 sur l'eau : NH3 + H2O = NH4+ +OH-, cette réaction marche très mal donc (NH3) = (NH3) mise au départ et cette réaction entraine la formation d'autant de NH4+ que de OH-
- électro neutralité : concentration des charges + = concentration des charges- donc (NH4+) +( H3O+)= (OH-)

[invite5023faee]

bonjour j'ai pas compris pour quoi faut changer de formule et si possible d'avoir un exemple d'application de la formule svp

[HarleyApril]

il y a pas mal d'erreurs dans ce fil ...

Ka=[H3O+]*[NH3]/[NH4+]

pH = -log[H3O+] est toujours vrai

Ce qu'a voulu écrire ZuIchII c'est que pH = - logc n'était vrai que pour les solutions d'acide fort

Cordialement