Vérifications & Aides sur Pka et pH

[invitec4d4982f]

Bonjour, j'ai quelques problèmes à faire vérifier et d'autres dont j'ai besoin de me faire aider.

1) Dans un labo de recherche pharmaceutique, un pharmacien mélange 10 mL de solution d'acide chlorhydrique de pH=3.4 avec 90 mL d'une solution de chlorure de potassium à 0.1 mol.L-1. Quel est le pH du mélange ?

Mes recherches : [H30+]=10^-pH = 10^-3.4 = 3.98x10^-4 mol.L-1
Ainsi dans 10 mL on a 3.98x10^-6 mol de H30+
La quantité de matière reste la même quand on rajoute les 90 mL de chlorure de potassium.
Donc [H30+]=3.98x10^-6 / 100x10^-3 (90 mL + 10 mL)
[H30+]=3.98x10^-5 mol.L-1
pH=-log [H30+]=4.4

Est-ce juste ?


2) A combien s'élève le pH d'un mélange de 40 mL de soude de concentration 0.2 mol.L-1 avec 60 mL d'acide chlorhydrique à 0.1 mol.L-1 et 100 mL d'eau salée à 0.1 mol.L-1 ?

Mes recherches : On a 8 mmol de soude (40x10^-3 x 0.2) et 6 mmol d'acide chlorhydrique (60x10^-3 x 0.1). Après je suppose qu'il y a réaction donc 8-6=2 mmol restantes. L'acide chlorhydrique est le réactif limitant. Donc s'en suit une dilution, la quantité de matière reste la même.
La concentration en [OH-] est 2mmol dans 200 mL soit 10mmol.L-1 soit 10x10^-3 mol.L-1.
Après, pH = 14 + log [OH-] = 14 + log [10x10^-3] = 12 ?

Est-ce juste ?


3) Marc et Julie font une expérience chez eux. Ils mélangent 10 mL d'acide sulfurique à 10^-2 mol.L-1 et 10 mL d'hydroxyde de sodium à 10^-2 mol.L-1. Combien vaut le pH de la solution ?

La, je ne vois pas comment faire donc j'aurai besoin d'aide s'il vous plait.



4) Une solution acqueuse de benzoate de sodium de concentration molaire volumique égale à 0.1 mol.L-1 est réalisée. On donne pKa C6H5COOH/C6H5COO- = 4.2
En déduire la constante de réaction de mise en solution dans l'eau du benzoate de sodium.

La non plus je ne vois pas quoi faire =/ .
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[moco]

Dans ton problème 3, tu disposes de 10^-4 mole de NaOH (donc de OH^-) et d'autant de H₂SO₄. Mais cela implique la présence de 2·10^-4 moles de H⁺, à cause des 2 atomes H présents dans la molécule d'acide.
Il y aura un excès de ion H⁺ dans le mélange. Cet excès est égal à (2 - 1) 10^-4 mole. Tu peux en tirer la concentration des ions H⁺, donc le pH.

[invitec4d4982f]

Ok, merci ! Je vais essayer ^^.
Les deux premiers exercices sont justes sinon ?

[moco]

Les bénévoles du Forum ne sont pas une instance de vérification gratuite à disposition de ceux qui parviennent à résoudre leurs problèmes tout seuls, mais qui n'ont pas confiance en la valeur de leur travail. Nous sommes là pour aider ceux qui n'y arrivent pas ! Il y a déjà assez à faire avec ceux-là.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec4d4982f]

Ok, désolé.

[invitec4d4982f]

J'ai trouvé un pH de 2.3. Merci.
Et concernant le problème 4, une piste à me donner s'il vous plait ?

[moco]

On va dire que le groupe C6H5COO s'abrège X. Donc tu traiteras le problème comme si le pKa de HX/X- est de 4.2.
Il va se passer la réaction équilibrée :
X^- + H₂O <--> OH^- + HX, dont le K vaut : K = [OH^-][HX]/[X^-]
Si tu divises ce K par K_e = 10^-14 = [H⁺][OH^-].
Tu obtiens : K/K_e = [HX]/[H⁺][X^-] = 1/K_a = 10^+4.2. J'abrège ! J'espère que tu m'as suivi !
Tu tires K. Tu poses que [OH-] = x.
Tu exprimes ensuite K = x²/(0.1 - x)
Cela te donne x, donc [OH-]. Tu en tires [H⁺], donc le pH.
Vas-y ! Fais les calculs !

[ArtAttack]

Cet exemple est dans les questions récurrentes ...

[invitec4d4982f]

C'est pas le pH qu'on cherche, c'est la constante de réaction.

[jeanne08]

relis bien le post de moco ... il a montré comment calculer la constante K de la réaction qui a lieu quand on met le benzoate ( noté X-) dans l'eau .

[invitec4d4982f]

Je trouve K=10^-9.8
Mais alors la concentration molaire volumique ne sert à rien pour le calcul de la constante de réaction ?

[moco]

Relis mon post. La concentration molaire (égale à 0.1 M) y apparaît dans le calcul de K !