Solutions et pH

[invite1dbfbf8b]

Bonjour, J'ai fait cet exercice mais je trouve la B fausse (correction positive) qu'es ce que je fait comme erreur?

On dit de 100 mL d’une solution aqueuse d’acide phosphorique (H3PO4) 0.15 M:

+ - A. son pH vaut 0.82.
+ - B. 22.5% de l’acide initial sont dissociés.
+ - C. c’est une solution tampon.
+ - D. après ajout de 100 mL de NaOH 0.15 M, le pH vaut 2.12.

Mon raisonnement :
H3PO4 + H2O ↔ H2PO4- + H3O+ Les deux autres réactions sont négligeables.
[H3O+] = (10^-2,12x0,15)^1/2 = 0,0337 (polyacide faible)
pH=1,47 A faux

alpha=([H2PO4-])/([H3PO4]+[H2PO4-])
Il y a formation de 0,0337 M de H3O+ donc [H2PO4-] = 0,116 M

alpha = 43% ...

C juste, la solution est composée d'un acide faible et de sa base conjuguée, les deux autres réactions étant négligeables.

Et pr la dernière, es ce que NaOH (base forte) réagit avec H3PO4
[H3O+]=Ke/[HO-]
pH=13,17 ... Je dois tenir compte du fait que la solution est déjà acide, mais je ne sais pas ou...?
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[moco]

1. Une solution d'acide quelle qu'elle soit, n'est jamais une solution tampon ! Pour qu'elle soit une solution tampon il faut qu'il y ait autant d'acide que j'appelle HX que de ion X-. Donc il faut que la moitié des molécules d'acide aient été neutralisées.
2. Concernant le pH de ta solution, tu ne peux pas te contenter de ton approximation. Il faut écrire, en posant que [H+] = x :
K = x²/(0.15 - x) = 10^-2.12 = 0.0076
C'est une équation du 2ème degré, dont la solution positive vaut : x = 0.03
Cela signifie que 20% de l'acide est dissocié.
3. Ta solution finale est une bonne solution tampon.

[jeanne08]

le pH trouvé est bien 1.47 donc A est fausse
le taux de dissociation est 0.0337/0.15 = 0.225 donc B est exacte
on a une solution d'acide faible ( avec très très peu de base conjuguée ) donc ce n'est pas une solution tampon: C est fausse
H3PO4 + OH- -> H2PO4 - réaction quasitotale et quand on a versé autant de soude qu'il y avait de H3PO4 au départ on a, en solution, l'espèce ampholyte H2PO4 - et le pH est forcement plus grand que 2.12 : D est fausse

[invite1dbfbf8b]

Moco : D'accord, mais j'ai un énoncé qui dit, On prépare une solution tampon physiologique par la neutralisation de 100
mL de HCl 0.25 M par une solution de Na3PO4 0.5 M.
La solution tampon est composé ici d'un acide et d'une base?! comment reconnaitre une solution tampon?

Jeanne08 : pourquoi utilises tu la concentration de H3O+ quand il demande la dissociation de H3PO4?
0,0116 par rapport a 0,015, l’équilibre est plutôt a droite non? pourquoi dis-tu qu'il y a peu de base conjuguée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

- si le pH est 1.47 ( ce qui n'est pas tout à fait la valeur exacte , moco a raison ) il y a 10^-1.47 mol de H2PO4 -( autant que de H+) formés à partir de 0.15 mol de H3PO4 donc le degré de dissociation est 0.225
- une solution tampon est un mélange d'un couple acide+base conjugués ( bien choisi selon la valeur du pH voulu) en des proportions voisines. Si j'appelle le couple AH/A- dont le pK est pKa on a la relation pH = pKa + log(A-)/(AH) . Pour préparer une telle solution, mélange de AH et A- en proportions voisines, on peut procéder de 3 façons :
1) mélanger des AH et des A-
2) mettre des AH et y ajouter des OH- , les AH etant en excès, de façon à faire la réaction AH + OH- -> A- + H2O
3) mettre des A- et y ajouter des H+ , les A- etant en excès , de façon a faire la réaction A- + H+ -> AH

[invite1dbfbf8b]

Malheureusement je n'aurais pas le temps de résoudre des équation du second degré pdt l'examen!
Merci j'ai compris, dans la formule alpha=[A-]/([HA]+[A-]) j'utilisais la concentration de [HA] initiale au lieu de prendre la valeure finale.

[invitea677fd7b]

Bonjour, vraiment c'est très urgent.
J'ai fais la dissolution de 1.17 g de H3PO4 dans 100 ml d'eau distillé.
vu que H3PO4 est triacide, quel est le ph de cette solution?
Ensuite je veux à partir de cette solution mère obtenir une solution fille de concentration 10^-5 mol l-1
SVP j'ai besoin de votre aide.
Merci d'avance