Solution tampon, ajustement du pH avec NaOH

[invite51168b64]

Bonjour ça fait deux heures que je suis sur un exo d'annale (non corrigé :/ ) et bien que je comprends très bien ce qui est demandé , je n'ai aucune formule qui me permette d'y répondre , si vous pouvez m'aider ? je ne vous demande pas les réponses car ce n'est pas un devoir à rendre, mais plutôt la marche à suivre


On veut préparer une solution tampon de pH = 5,76. le tampon utilisé est le mélange acide acétique/ acétate . Il est préparé extemporanément par addition d'une solution d'hydroxyde de sodium 1 mol/L à 50 ml d'une solution d'acide acétique 1 mol/ L


a) Calculer le rapport des concentrations en acide acétique et en ions acétate dans la solution demandée

j'ai utilisé cette formule : ph = pka + log ([B]/[C]) et je trouve [B]/[C] = 10
mais je suis presque sur que c'est pas ca ..


b) quel volume de solution d'hydroxyde de sodium faut-il ajouter pour obtenir le pH desiré (pka ch3cooh/ch3coo-=4,76)

On sait que la solution contient 0,05 moles de tampon
Pour cette question j'ai d'abord calculé la concentration d'acide pour obtenir un pH de 5,76 , donc en utilisant
pH=1/2(pka-logca)
5,76=1/2(4,76-logca)
logca=6,76
ca=10^-6,76
Ainsi je connaissais la concentration de tampon pour laquelle pH= 5,76
Après j'ai calculé le nombre de moles que ca représentait dans 50 ml : n= 5,5* 10^-4
donc je me suis dit qu'il fallait qu'il ne reste plus que 5,5*10^-4 moles de tampon pour avoir ce pH donc il fallait ajouter 0,05-5,5*10^-4 mole ou 49,4 ml de NaOH pour neutraliser la majorité de l'acide acétique.

Je sais très bien que c'est faux mais je préfère montrer que j'ai chercher avant demander de l'aide, merci d'avance pour vos réponse
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[inviteec745987]

Pour la première question tu prends Henderson-Hasselbach.
Du coup oui log [B]/[C] = 5.76 - 4.76 <=> [B]/[C] = 10¹ = 10

Alors pour la deuxième question, attention, après l'introduction de la soude (NaOH) il te reste de la forme CH₃COOH !! Donc tu dois garder la relation d'Henderson-Hasselbach!
Tu sais que le rapport des concentrations est de 10 pour fixer un pH à 5.76, et tu sais que [CH₃COOH]+[CH₃COO^-] = 0.05/0.05 = 1 (c=n/v)
On pose donc un système à deux équations

• [CH₃COO^-]/[CH₃COOH] = 10

• [CH₃COOH]+[CH₃COO^-] = 1

Tu utilises la première équation pour séparer un des deux constituants, et tu résouds la deuxième !

[moco]

Ton premier calcul est exact. Il doit y avoir 10 fois plus d'acétate que d'acide acétique.


Tu raisonnes comme s'il n'y avait pas de réaction chimique. Ton raisonnement n'est valable que quand un mélange de l'acide et de l'acétate de sodium. Et ce n'est pas le cas ici. Ici tu dois d'abord fabriquer de l'acétate de sodium avant de considérer ce qui se passe dans un mélange d'acide et d'acétate.

Donc tu pars de 0.05 mole d'acide. Tu dois ajouter x mole de NaOH. Dans le mélange final, il y aura
n(acétate) = x
n(acide) = 0.05 - x
K = 10^-4.76 = 1.74 10^-5 = 10^-5.76 x/(0.05 - x) = 1.74 10^-6 x/(0.05 - x)
x = 0.5 - 10 x ; 11x = 0.5 ; x = 0.5/11 = 0.045
Pour ajouter 0.045 mole de NaOH 1 M, tu dois ajouter 0.45 litre = 45 mL

[invite51168b64]

Ce qui me pose problème , c'est que pour que la relation de Henderson fonctionne, il faut que [ch3coo-] augmente (du fait du déplacement de la réaction) et la concentration de H+ doit elle diminuer. Or ici même si [H+] diminue quand on ajoute [OH-], le ch3coo- est consommé par le Na+ pour former de l'acétate de sodium ..

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

La formule pH = pKa + log (base)/(acide) est toujours verifiée quoi que l'on mette dans la solution donc le rapport (CH3COO-)/(CH3COOH) doit valoir 10 après la préparation du tampon
Tu mets au départ de l'acide faible CH3COOH et tu y ajoutes de la soude . Il faut que tu fabriques des CH3CCO- et ils ne peuvent provenir que de la réaction CH3COOH + OH- -> CH3COO- . Cette réaction est quasitotale ( très grande constante d'équilibre) ... je te renvoie à ce que t'explique moco ...
Les ions Na+ sont spectateurs ( comme toujours) dans les réactions acideobasiques.