Besoin d'aide pour calcul de pH

[invited6b4420b]

Salut à tous !

Voilà voilà, après de maintes heures passées à réviser et à faire mes séries d'exercices. J'ai décidé de vous en poster un car je crois que la réponse est fausse. Malheureusement je n'arrive pas à trouver pourquoi. Et comme j'ai pas envie d'aller vers un prof incompétent pour qu'il me dise "cherchez par vous-même", je préfère demander ici (je suis en école d'ingénieur).

Voilà donc mon problème :

Combien de ml de HCl 0.2M faut-il ajouter à 100ml de NH4OH 0.2M pour obtenir un tampon dont le pH=9 (pKb NH3 = 4.75) ?

Je trouve quelque chose autour des 28ml et la réponse me donne donnée dit que c'est 64.5ml.

J'ai procédé en transformant mon pKb en pKa (14-pKb). Puis j'ai inséré dans la formule des sol. tampons : pH=pka+log base/acide. Où j'ai remplacé ce que je connais donc j'ai : 9=9.25+log 0.2-x / 0.2+x

J'ai calculé et trouvé mon X qui me donne le nombre de mole (en mol/L) à ajouter à mon mélange d'HCl. Je converti en prenant en compte les 100ml et la concentration de mon HCl, j'obtiens donc ~28ml.

Si je fais fausse route, je pense que c'est mon équation du pH mais je ne sais pas où dans l'équation, et encore moins pourquoi (ce qui est le plus intéressant à savoir si c'est faux).



Encore merci du temps que vous pourriez m'accorder. Je vous souhaite à tous une bonne journée.

Amicalement.
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[jeanne08]

- En réalité dans une solution d'ammoniac on a essentiellement la base faible NH3 et très très peu de NH4+ et peu de OH-
- quand on ajoute HCl ( acide fort donc dissocié en H+ et Cl- ) on fait la réaction quasi totale NH3 + H+ --> NH4+
- au départ on a 0,02 mol de NH3 et si on ajoute 0,2V mol de H+ ( V est en L ) on a après réaction 0,02 -0,2V mol de NH3 et 0,2V mol de NH4+ le tout dans 0,1+V L de solution
- pH = 9 = 9,25 + log (NH3) /(NH4 +) ... d'où V en L

[moco]

On prélève V mL de HCl 0.2 M.
Le nombre de moles de NH₃ vaut : 0.02 - 0.2 V
Le nombre de moles de NH₄⁺ vaut 0.2 V.
K_a = [NH₃][H⁺]/[NH₄⁺] = (0.02 - 0.2·V)·10^-9 /0.2 V = 5.62·10^-10
Le volume total n'intervient pas dans le calcul.
Tous calculs fait, on trouve : V = 0.064 L

[invited6b4420b]

Ok, merci j'ai compris et je suis d'accord avec vos calculs. Qui sont les mêmes que dans mon corrigé.
Mais pourquoi est-ce que avec ma technique ça ne fonctionne pas ? Pourquoi est-ce faux d'écrire : 9=9.25+log 0.2-x/0.2+x

Parce que dans vos caluls vous passez directement en mol/100ml, moi je reste en mol/L puis je passe en mol/100ml, mais je ne tombe pas sur le même résultat, ce qui est (pour moi) illogique

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

Tu pourrais raisonner directement en concentration ( mais c'est toujours plus piegeux ...) . Mais que représenteexactement le x , le ( 0.2-x) et surtout le (0.2+x) ?

[invited6b4420b]

Bonsoir à tous,

j'ai trouvé mon erreur.
Pour moi le 0.2-x signifiait la base consommée (en mol/L). Et le 0.2+x était l'augmentation des NH4+ en solution. Ce qui était faux (maintenant ça me semble évident...) c'est que si je veux calculer comme ça, la façon exacte d'écrire c'est : pH = pKa + log 0.2-x / x où X est les mol (en mol/L) d'HCl ajoutées. Puis après transformation en mol/100ml en prenant la concentration en compte. Donc résultat/0.002mol/100ml et c'est bon Je trouve 64ml.
Façon un peu bizarre de procéder, je vous l'accorde. Mais j'ai l'habitude comme ça

Encore un grand merci à tous