2 exercices sur les pH ...

[invite7e54d0bd]

bonjour, j'ai un soucis avec deux exercices sur les pH en particulier

Ex 1:
0.288 L d'une solution de sulfate d'ammonium 0.138 M sont ajoutés a 0.290 L d'une solution d'hydroxyde de sodium a pH=12.31. Calculer le pH de la solution résultante. Kb= 1.8 x 10^-5

Je ne comprends pas bien comment résoudre cet exercice car on mélange deux sels entre eux.
(NH4)2SO4 = 2NH4+ + SO4 2-
NaOH = Na+ + OH -

A ce stade je bloque, est ce que je dois réintroduire 2NH4+ dans l'eau ... et que faire de NaOH Je suis perdue si quelqu'un veut bien m'aider

Ex2 :

93 mL d'acide chlorhydrique 0.112 M sont nécessaires pour titrés 0.322 L d'une solution d'ammoniaque. Calculer le pH de la solution après l'ajout de 58 cm3 de la solution de l'acide et au point équivalent. Kb = 1.8 x 10^-5

Déjà je ne suis pas sure de bien avoir compris l'énoncé : on prend une solution de 58 cm3 de HCl a 0.112 M que l'on mélange à de NH3 ( 1ère partie de la question ) puis on mélange 93 mL de HCL 0.112 M avec 0.322 L NH3 = solution au point équivalent ). Est ce que c'est bien les deux solutions demandées ?

Le début de la résolution commence comme ça :

HCl + H2O = Cl- + H3O+
NH3 + H2O = NH4+ + OH -

NH4+ + H2O = NH3 + +H3O+
Kb = [ NH3][H3O+]/ [NH4+]

et là je bloque car je n'ai pas la concentration de NH4 + ...
Si vous pouviez m'aider je n'en peux plus de ces pH ça doit être le 200ème exo que je fais et il y a toujours des cas que je n'arrive pas à résoudre
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[nlbmoi]

La méthode pour résoudre des exercices de pH est toujours la même :
- recenser les espèces introduites
- établir l'état final d'une première réaction totale faisant intervenir l'acide le plus fort et la base la plus forte
- à partir de cet état final, vérifier si d'autres réactions totales peuvent se dérouler
- établir le bilan final à l'aide d'une réaction prépondérante
- vérifier les approximations faites : si non vérifiées, il faut prendre en compte d'autres réactions prépondérantes.

[invite7e54d0bd]

dsl je ne comprends pas bien ce que vous voulez dire de toute façon je crois que je vais abandonner tant pis ces maudits exercices ! plus j'en fait moins je comprends

[nlbmoi]

Si j'applique la méthode :
- espèces introduites : NH₄⁺, SO₄^2-, Na⁺ et OH^-
- la première réaction qui a lieu est celle de la base la plus forte (OH^-) avec l'acide le plus fort NH₄⁺ (qui est en fait un acide faible dans ton cas) ; la réaction s'écrit donc NH₄⁺ + OH^- = NH₃ + H₂O qui a pour constante qui peut s'écrire en incorporant la constante Kb donnée dans l'énoncé K= 1/Kb >>>1 : il y a donc une réaction totale entre NH₄⁺ et OH^-. Il te faut donc déterminer quel est l'état final de cette réaction (à l'aide d'un tableau d'avancement) connaissant les concentrations initiales en NH₄^- et OH^-.
- OH- étant en défaut, il te reste donc dans ton milieu NH4+ en excès et tu as formé du NH3 : tu es donc en présence d'une solution comportant un acide et sa base conjuguée dont il te reste à trouver le pH.

[A voir en vidéo sur Futura]

[nlbmoi]

Pour le 2eme exo, tu n'as pas bien compris l'énoncé.
la première partie (jusqu'à 0.322 L d'une solution d'ammoniaque) te permet de calculer la concentration en ammoniaque de la solution : c'est juste le bilan du titrage de ta solution d'ammoniaque par une solution d'HCl de concentration 0.112M dont il faut verser 93 mL pour obtenir l'équivalence.
on te demande de calculer le pH en 2 points de ce titrage : l'un quand on a versé seulement 58 mL d'HCl et l'autre à l'équivalence c'est à dire pour 93 mL versés.

Pour le premier cas, la méthode indiquée précédemment te donne ceci :
- espèces présentes initialement NH3 et on ajoute H₃O⁺ ; tu as donc une réaction totale entre ces 2 espèces qui va former de l'eau et NH4+
On est avant l'équivalence donc H+ est en défaut, il te reste donc du NH3 en excès et tu as formé du NH4+ : à l'aide d'un tableau d'avancement, tu détermines les quantités de chacune des 2 espèces pour calculer le pH.

pour le ph à l'équivalence, un bilan des espèces te montre que tu es en présence d'un acide faible (NH4+) donc le ph est calculée à partir de la relation donnant le ph d'une solution d'acide faible. Fais attention, la concentration en NH4+ n'est pas égale à celle de NH3 initiale car tu as diluée ta solution

[invite7e54d0bd]

Pour l'exo 1, je bloque encore à ce niveau.- "OH- étant en défaut, il te reste donc dans ton milieu NH4+ en excès et tu as formé du NH3 : tu es donc en présence d'une solution comportant un acide et sa base conjuguée dont il te reste à trouver le pH."

mon tableau donne ceci :
NH4+ + OH- = NH3 + H2O
7.11x10^-2 2.042 x 10^-2 0 1x10^-7
5.068x10^-2 0 2.042x10^-2 2.042x10^-2

Il me reste du NH4+ et NH3 qui vont déterminer le pH de la solution.
je pose Kb = [NH4+][OH-]/[NH3] et la je ne vois pas quoi remplacer puisque j'ai tout ... Ka aurait pu me permettre de trouver [H3O+] mais il n'est pas donné dans l'énoncé et je sais qu'a l'examen on ne doit rajouter aucunes données donc si Ka n'est pas donné c'est que l'on en a pas besoin, donc c'est toujours pas ça ...
Pourriez vous encore ( dsl) me venir en aide

[nlbmoi]

Si tu connais Kb, tu connais Ka
donc tu vois que si tu connais Kb tu connais Ka !!
Après si tu ne veux vraiment pas utiliser une valeur connue Ke car elle n'est pas donnée dans le texte, tu peux calculer pOH=-log[OH^-] que tu peux calculer car tu as tout en possession et après tu dis que pH+pOH=14 mais bon cette relation est équivalente à Ke=Ka*Kb. Après, à mon humble avis, cette dernière relation est supposée connue et ne rentre pas comme une donnée, tu peux l'utiliser en tant que culture générale.