Détermination du Ka

[taupinaz]

Bonjour,
C'est un exo dont je ne comprend pas la correction...et donc si qqn saurait m'expliquer, ce serait sympa :
On s'intéresse a la réaction CH3COOH + H2O = CHOCOO- + H3O+
Nous avons un volume v0 de 100mL d'E.D. dans un bécher, et l'acide éthanoïque dans une burette de concentration c0 = 0.1 mol/L. On a versé un volume total v(t) dans le bécher au temps t (5mL par 5 mL).

la première question amène à trouver la concentration de CH3COOH versée : c(t) = (c0 x v(t))/(v0 + v(t))
La seconde : montrer que la mesure de la conductivité permet de calculer le coefficient de dissociation
alpla = sigma / [c(t).10^3. lambda CH3COOH)]

Et ensuite (je bloque là) : " montrer que l'on peut tracer le graphe (alpha²)/[1-alpha] en fonction de 1/C donc la linéarité prouve la constante de Ka"
OK, Ka = (c(t).aplha²)/1-alpha.

Mais je ne comprend pas l'histoire de ce graphique en fonction de 1/c(t)...surtout qu'ils proposent un pKa de 4.75 à la fin...sans aucune valeur de conductivité...

Si qqn a le courage...
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[invite4ef9470e]

Bonjour Taupinaz!

Je vais essayer d'apporter quelque chose à ton problème...

Selon la loi d'Ostwald (qui prédit la conductivité des électrolytes faibles, comme ton Acide Acétique (ou acide éthanoïque)) la conductivité peut-être reliée à la constante de dissociation, autrement dit... au K_a ! :



Dans cette formule apparemment complètement incompréhensible on retrouve , qui est la conductivité molaire
est la conductivité molaire à dilution infinie (qui est une donnée expérimentale calculée à partir de ) et bien sur qui est la concentration molaire et qui est notre constante de dissociation.

On peut réarranger cette formule pour trouver le en fonction de la conductivité molaire et de la conductivité molaire à dilution infinie.

J'espère que ça te donnera quelques idées pour continuer à avancer... sinon... je serais ravi de me creuser un peu plus la tête! C'est comme ça qu'on retiens les choses... en fonçant dessus jusqu'à ce qu'elles cèdent

Je te souhaite bonne chance en espérant avoir été assez clair et pas trop brouillon!
Bonne journée et A+

Antonio Constenla

[taupinaz]

La loi d'Ostwald prédit la conductivité ?
Elle stipule simplement que l'électrolyte faible va se dissocier complétement a dilution infinie (si Ka> 10^-7),...???

[invite4ef9470e]

Oups!

Je me suis égaré! Désolé...
La formule que j'ai donné est la loi de dilution d’Ostwald
et je te l'ai proposée parce que c'est la seule relation que je connaisse et que j'ai utilisée en TP.
On a déterminé le Ka de l'acide Acétique avec une erreur relative de 7.65%.

En fait elle est utilisée ainsi :

1. On fait le graphe de en fonction de - ce graphe est de tendance linéaire
2. On calcule ou on mesure la pente qui est formellement :

2a. La relation qui provient de la formule que je t'ai donnée dans le précédent message est :

Cela signifie que la pente de ton graphe de l'inverse de la conductivité molaire en fonction du produit de la conductivité molaire et de la concentration molaire va te donner une information sur ton

3. Une fois la pente () déterminée :

ou dit autrement :


Dis moi si tu as besoin d'autres explications, je me ferais une joie de te répondre
Si tu veux je peux te passer mon rapport de TP sur la conductivité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[taupinaz]

Ca serait sympa, mais le fait que nous n'avons pas vu cette formule me limitera beaucoup...


Ce qu'il y a c'est que je ne comprend pas dans l'exo comment ils arrivent à trouver la pKa sans des mesures de conductivité...
Parce que j'imagine que le (alpla)²/(alpha-1) en fonction de 1/C à une tendance linéaire aussi...

[invite4ef9470e]

Salut!

Alors en effet!

La pente du graphe de en fonction de est égal à !

C'est une conséquence de la loi d'action des masses. étant pourcentage de dissociation.

[taupinaz]

Mais c'est idiot comme technique, si on connait c, pourquoi ne pas calculer directement le Ka avec (c.alpha²)/(1-alpha) ? ^^
Et comment trouver un pKa sans de conductivité ? pas possible ?

[invite4ef9470e]

Alors, tout d'abord desolé pour le retard...
Je reponds sur mon smartphone et j'ai été déconnecté pendant un moment

Alors non ce n'est pas entierement stupide. En fait ce calcul se fait quand tu fais une experience.
Donc, la forme la plus simple pour determiner le Ka et ensuite le pKa est de disposer d'un conductimetre.
Donc ce que tu fais, c'est d'ajouter progressivement a l'aide d'une burette, ton Acide Acetique dans de l'eau.
A chaque ajout de ton CH3COOH tu mesures la conductivité avec le conductimetre.
Comme tu connais la concentration de ton acide tu peux ensuite tracer un graphe en utilisant loi de dillution d'Ostwald, tu sais comme j'ai marqué sur le deuxieme message.

Tu peux aussi... Si tu ne connais pas la concentration de l'acide acétique titrer la solution inconnue dans une solution standardisée de base (NaOH de concentration precisement connue). Tu y ajoutes un indicateur coloré et tu ajoutes l'acide de la burette peu a peu jusqu'au point d'equivalence (pH = 7). Comme tu connais le degre de dissotiation de l'acide acetique (alpha) tu peux savoir la concentration (n'oublie pas que l'acide acetique est faible et n'est pas totalement dissocié dans l'eau). Puis tu procedes dans un becher d'eau demineralisée (mesure conductivité de reference) à ajouter ton CH3COOH par pas de 1 à 2 mL. Et tu fais comme expliqué dans le paragraphe ci-dessus. Si tu connais le la conentration totale de CH3COOH (si ti as ajouté une poudre ou unr pastille de cet acide dans l'eau tu peux savoir a chaque concentration comment se comporte son pourcentage de dissociation (par titrage par exemple ou encore solubilité... En bref... Il y a mile et une maniere de le faire... Mais les regressions lineaires des graphes sont utiles aux TPs car on a jamais ou rarement a faire a des grandeurs constantes

En esperant que tu as compris, et que j'ai été clair, je te.souhaite bon soir et bon debut de semaine!

Antonio

[taupinaz]

Oui, merci beaucoup à, tu as été très clair et patient, c'est bien sympathique de ta part

Merci bien et bonne semaine à toi aussi :P