exercice acide base

[invite8d921633]

Bonjour à tous,
je sollicite votre aide pour un exercice que je n'arrive pas à résoudre. Je pense que ça ne doit pas être très compliqué, mais je m'embrouille au plus j'essaie de le faire.

Voici l'énoncé: On mélange 100mL d'acide faible AH (C1=0,05M) avec 50mL de KOH (donc base forte) de concentration inconnue.
pKa de AH/A-=5,1
pH de cette solution est de 6,1.

1) calculer la concentration de KOH
Je pensais utiliser la formule C1.V1=C2.V2. J'obtiens C2=0,1M Mais ça ne va pas avec la question suivante (et ca me parait être un peu simple)


ensuite on ajoute à cette solution 10mL d'un acide fort (C3=0,1M).
2) calculer le pH de la solution obtenue.

L'équation de la réaction est: A- + HCl (par exemple) -> HA + Cl-
__________________to ___C2 ___ C3
_________________teq___ C2-C3 _ 0 ____________ C3 ___C3

Si on utilise la formule pH=pKa+log( [A-]/[HA]). D'après le tableau d'avancement on considère que [HA]=0,1M et [A-]=C2-0.1


Si vous pouviez me donner un petit coup de pouce pour me mettre sur la bonne voie, ca serait gentil.
Je vous remercie
-----

[jeanne08]

- quand on ajoute de la potasse ( dissociée totalement en K+ et OH-) à un acide faible AH on fait la réaction quasitotale AH + OH- -> A- + H2O
- le pH final est 6.1 et à ce pH la concentration en OH- est 10^-8 donc les OH- ont été consommés
- tu vas faire un tableau d'avancement :
depart 0.1*0.05 mol de AH et c*0.05 mol de OH-
fin : avancement c*0.05 mol ... tu calcules donc les quantités de A- et de AH restant en fonction de c
- le pka est connu et tu connais aussi la relation pH = pka + log ( (A-)/(AH)) ... tu vas trouver c

pour la question 2 tu fais la reaction A- + H3O+ -> AH + H2O et tu fais un nouveau tableau d'avancement avec les quantités initiales de AH et A- et les H3O+ ajoutés ...

[invite8d921633]

Merci, je pense avoir compris.
Par contre j'aimerais avoir une petite précision:
pour la question 1 j'obtiens donc pH-pKa= 1= log (0,05.C/0,005-0,05.C)
En supprimant le log ça donne: (0,05.c/0,005-0,05.c)=10^1 ou 10^-1?

[jeanne08]

log 10 = 1

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8d921633]

Ah oui, ça aide beaucoup

Après calcul j'obtiens donc C=0,91M

et le pH de la 2ème solution=6,75

J'espère que je n'ai pas fait d'erreurs.
En tout cas merci beaucoup pour votre aide. C'est un peu plus clair maintenant

[jeanne08]

- pour la question 2 tu as forcement fait une erreur car tu pars d'une solution de pH =6.1 et tu ajoutes un acide ... donc le pH va diminuer !

[invite8d921633]

C'est bien la m^me formule de pH=pKA+log(A-/AH) et le même pKa qu'il faut utiliser?

[nlbmoi]

Cette formule n'est pas valable tout le temps, fais attention !! Elle n'est valable que si pH(calculé)<pKa-1

[invite8d921633]

Je n'arrive pas à trouver mon erreur.

La réaction est: A- + H3O+ -> AH + H2O
__t0: (0,91*0,005) __ (0,1*0,01)
_teq: [(0,91*0,05)-(0,1*0,01)] __ 0 __ (0,1*0,01)

donc pH=5,1+log(0,0445/0,001) = 6.75

Je ne vois pas où je me trompe...

[nlbmoi]

Es tu sur du résultat de ton calcul pour la concentration en potasse ? Car si tu fais ça, tu vas te rendre compte que la potasse est en (très large) excès ... ce qui peut expliquer ton résultat illogique d'après !

[invite8d921633]

Je viens de refaire le calcul de la concentration de KOH. J'ai fait une erreur de calcul.
Je trouve C=0,091M
Donc le pH=5,65
Est ce possible?

[nlbmoi]

Si tu as calculé cette valeur grâce à la formule pH=pKa+log[Base]/[Acide] alors ton résultat n'est pas bon. En tout cas, il est plus plausible d'avoir un pH qui diminue en ajoutant un acide !

[invite8d921633]

J'ai essayé de refaire l'exo, mais je trouve la même chose. En effet je pense que le pH devrait diminuer beaucoup plus que ça.
Je ne vois vraiment pas où est le problème. Peut-être que mon raisonnement n'est pas bon.
Cet exercice me casse la tête!

J'ai ajouté mon calcul en pièce jointe.

[nlbmoi]

Si tu as calculé cette valeur grâce à la formule pH=pKa+log[Base]/[Acide] alors ton résultat n'est pas bon

Méa culpa, j'ai dit une bêtise, j'étais fatigué, j'ai écrit trop vite !! La relation donnée est toujours valable quand on est en mélange acide base (solution diluées), elle résulte de la définition du Ka. Donc si tu as appliqué cette formule, tu devrais avoir un résultat cohérent. J'ai fait le calcul, je ne trouve pas la même valeur que toi.

Tu es en présence d'un mélange acide faible/base faible et tu ajoutes un acide fort : tu as donc la réaction totale . Tu connais et tu rajoutes une quantité
Tu peux donc établir ton tableau d'avancement de cette réaction totale, sachant que H3O+ est en défaut, il te restera donc un mélange acide faible et base conjuguée dont tu peux avoir les concentrations et donc le pH

[invite8d921633]

Du coup à la fin il reste A-=(0,091*0,05)-(0,1*0,01)
et AH= (0,1*0,01) + la [HA] restante de la 1ère solution = (0,1*0,01) + 0,05*(0,1-0,0.091)?

[nlbmoi]

oui, ça ressemble à ca ; tu connais les concentrations (enfin les quantités de matière plus exactement mais les volumes se simplifient) donc le calcul du pH n'est qu'une formalité !!
PS : la pièce jointe est toujours en attente de validité donc on ne peut pas voir où se situe ton erreur.

[invite8d921633]

Je n'avais pas pris en compte la [HA] restante de la 1ère solution.
En recalculant j'obtiens un pH de 5,48. Je suis pas sûre que ce soit correct comme résultat... Malheureusement je n'ai pas de correction de l'exo, donc je ne peux pas comparer.

[nlbmoi]

C'est le résultat que je trouve.
Pourquoi penses-tu qu'il n'est pas correct ?

[invite8d921633]

Ah c'est génial alors! Je pensais juste que la diminution de pH serait plus importante.
Je vous remercie beaucoup. J'ai enfin compris!!
Je vais essayer de m'entrainer encore un peu.
Merci beaucoup!

[nlbmoi]

As tu déjà fait un titrage base faible - acide fort ? (ou base forte / acide faible)
Tu remarqueras sur la courbe une zone où le pH évolue très peu ; de plus si tu dilues ton acide tu verras que cette zone se superpose à la précédente : tu es dans la zone tampon !! (proche du pKa)

[invite8d921633]

D'accord. Merci pour ces précisions