pH d'un solution d'un sel mixe

[invite96d037b0]

Bonjour à tous!

j'ai un (gros) soucis sur mon exo, je ne comprend pas comment faire du tout....

donc la consigne:

Un sel mixe contient des ions acides et basiques.
c'est le cas du sulfure d'ammonium (NH4)2S , sel totalement soluble dans l'eau (attention a la stœchiométrie du sel).

L'ion ammonium NH4+ est un acide de pKa= 9,2
L'ion sulfure est une dibase de pKa1= 7 et pKa2=13

la premiere question consiste a representer les diagramme de predominance des espece souffrée et azotée
je pense avoir reussis ça quand meme


et la je bloque pour la 2eme question:

Calculer le PH d'une solution millimolaire de sulfure d'ammonium




donc, ce que j'ai fais:

je pense qu'il faut utiliser la méthode de la réaction prépondérante.

donc les espece presentes sont:
NH₄⁺ a une concentration de 2.10^-3 M
S^2- a une concentraition de 10^-3M
H₃0⁺
OH^-

j'ai donc fait mon echelle d'acidité, avec dans l'ordre de pKa DECROISSANTS:

pKa=14: OH^-/H₂O
pKa=13: S^2-/SH^-
pKa=9,2: NH₄⁺/NH₃
pKa=7: SH^-/SH₂
pKa=0: H₂O/H₃O⁺


et la...je bloque....je ne sais pas comment trouver la reaction preponderante....

j'aurais dit la base la plus forte sur l'acide le plus fort, c'est a dire:

R.P: OH^-+NH₄⁺=NH₃+H₂O

mais bon, j'ai pas la concentration de OH^- et pui sje sais pas comment faire une fois qu'on a la R.P ....



j'espere que vous pourez m'aider, ça serait tres gentil de m'eclairer, car la j'ai vraiment du mal, je patauge
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[jeanne08]

- d'abord d

[jeanne08]

- d'abord dans ton tableau tu mets les bases à gauche donc le couple de l'ammoniac s'écrit NH3 / NH4+
- ensuite on va entourer les acides et bases reellement mis au départ : l'eau , NH4+et S2- . La RP est donc l'action de l'acide NH4+ sur la base S2- : NH4+ + S2- = NH3 + HS- . Cette réaction a une grande constante et est quasi totale . Il se forme donc autant de NH3 que de HS- et il reste des NH4+ ( car il y en a 2 fois plus que S2-) .
- la solution contient un mélange équimolaire de NH3/NH4+ ... donc le pH est facile à calculer .Tu as le diagramme des espèces prédominantes donc tu verifieras qu'à ce pH il n'y a pratiquement plus de S2- , qu'on a pratiquement pas formé de H2S

[invite96d037b0]

merci pour cette réponse!

entre temps j'ai eu le temps de comprendre un peu, et j'ai trouvé un pH de 9,2, ce qui me semble correct

par contre, il qque truc que je ne comprend pas trop:

- lorsqu'on fait une echelle d'acidité, la RP est FORCEMENT celle qui fait reagir la base le plus forte avec l'acide le plus fort?
si oui, est ce parce que ces 2 especes se dissocient beaucoup plus que les autres, et on donc une constante d'equilibre plus elevée?



-je ne comprend pas trop a quoi sert de faire les diagrammes de predominance: à vérifier que nos résultats soient cohérents seulement?



-et pour finir, j'aimerais savoir si ce que j'ai compris de la methode de la reaction preponderante est bonne:

1) on fait l'inventaire de toute les especes presentes (avant toute reaction, sauf dissociation )

2) on les places , avec leur conjugué, sur une echelle d'acidité.

3) on souligne les especes presente, et on repere l'acide le plus fort et la base la plus forte (presents en solution evidement)
--> la RP sera celle qui fera reagir ces 2 elements.

4) on calcule la constante d'acidité de cette RP.
ici, elle est de 6.10³ --> on considere que la reaction est totale

5) on fait le tableau d'avancement avec l'E.I et l'E.F (la reaction etant totale, le reactif limitant va totalement disparaitre.)

6) on regarde ce qu'il nous reste a la fin de cette premiere reaction.
ici, il nous reste du NH4+, du NH3 et du SH-...

7) on refait l'etape 1: inventaire (c'est fait en 6)) puis echelle d'acidité.
on repere la RP: ici c'est celle entre le NH4+ et le NH3 --> ça ne change strictement rien a la composition du systeme apres la 1ere reaction: le pH n'evolue plus, on peut le calculer.

8)on calcule le pH grace au Ka de NH4+ et NH3!!!

c'est bon tout ça??


mais "ma" methode n'est pas tres complete:
-> que faire si la reaction n'est pas totale?
-> que faire si la 2eme RP change qque chose a la 1ere reaction? on continue de refaire toute les etape jusqu'a ce qu'on tombe sur une reaction qui ne change rien?


merci d'avance, et tres bonne soirée!

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

- bonne démarche
- la RP est forcement la réaction de l'acide le plus fort sur la base la plus forte car, ce n'est pas à priori une question de dissociation , mais l'acide le plus fort cède mieux son proton et la base la plus forte celle qui capte mieux le proton.
- les approximations usuelles sont les suivantes : seule la RP a de l'importance et cette RP est parfois très peu avancée ou quasitotale. On doit verifier que l'on a raison. Si on a raison c'est fini . Si on a tort il faut recommencer en tenant compte d'une éventuelle deuxième réaction ou du fait que la constante de la RP est moyenne ... ou...
- il existe des logiciels qui peuvent resoudre le système complet d'équations de la solution... la méthode RP permet dans de nombreux cas d'aller très très vite au résultat avec très peu de calculs
- le diagramme de prédominance permet de vérifier rapidement les approximations.

[invite96d037b0]

OK super! merci beaucoup!