Coefficient de dissociation et pH

[inviteda427b82]

Bonjour chère ami chimiste ou comme moi simple apprentis,

J'ai un exercice à résoudre qui me pose bien des problèmes, je dois déterminer le pH d'un litre de solution obtenue en dissolvant dans l'eau 0,3 mol d'ac.acétique, 0,2 mol de soude, 0,05 mol de cyanure de potassium et 0,2 mol d'acétate de sodium. Après avoir appliqué le plus rigoureusement possible la méthode dite de la réaction prépondérante je finis sur le tableau d'avancement suivant :

HCN + CH3COO- <---> CN- + CH3COOH
E.I 0,05 0,45 0 0,05
Eq ? ? ? ?

voilà en fait je bloque pour remplir ce tableau et faire apparaître les coeffs de dissociation pourriez vous m'aider svp ???

Bien cordialement,

Azur l'aprentit chimiste !
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[fa911662]

Bonjour,

Le coefficient de dissociation à savoir alpha correspond = nombre de molécules dissociés/nombres de mole de départ. Donc alpha tu dois le calculer pour un composé donnée dans ton cas lequel ??
Pour ta réaction si tu as tes concentrations, tu fais un simple bilan de réaction...sachant que la concentrations des autres espèces sera dictés par le limittant. Jette un oeil.

[inviteda427b82]

C'est justement la seconde question que je voulais poser, le but de l’exercice étant de déterminer le PH de la solution ( en fait c'est un exercice de qu'on a résolut en TD or c'était moi qui suit passé au tableau je n'ai donc pas la correction et je me rappel plus exactement juste qu'on a utilisé cette technique de la "réaction prépondérante" en listant les réactions puis en faisant le tableau d'avancement de la R.P (Ka le plus grand) jusqu'a ce que toute les réactions quantitatives (Ka > 1 est était traité ) ensuite on cherche le coeff de dissociation de la RP restante et a partir de là on trouve le pH de la solution mais je ne sais pas comment ....)

[fa911662]

Vu que le pKa de l'acide acétique est plus élevé que le pKa du cyanure d'hydrogène, ta réaction va de la droite vers la gauche. Ce que je ne vois pas trop c'est d'ou viennent tes chiffres (0.45; 0.05;0.05). Si tu pouvais m'expliquer ton raisonnement ??

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

tu mets au départ 3 bases ( outre l'eau base très faible ) par force decroissante : OH- , CN- et CH3COO- et un acide ( outre l'eau acide très faible ) : CH3COOH
la réaction prépondérante est toujours celle de l'acide le plus fort mis sur la base la plus forte mise.
1) première RP : acide le plus fort sur base la plus forte mise : OH- + CH3COOH -> CH3COO- + H2O K très grand: réaction quasi totale avec au départ 0.2 mol de OH- , 0.3 mol de CH3COOH et 0.2 mol de CH3COO- donc après réaction il n'y a quasi plus de OH- , il reste 0.1 mol de CH3COOH et il y a 0.4 mol de CH3COO-
2) deuxième RP : CN- + CH3COOH -> HCN + CH3COO- K grand : réaction quasitotale avec au depart 0.1 de CH3COOH , 0.05 de CN- , 0.4 mol de CH3COO- donc après réaction il n'y a quasi plus de CN- , il y a 0.05 mol de HCN , il reste 0.05 mol de CH3COOH et il y a 0.45 mol de CH3COO-
3) troisième RP : acide le plus fort : CH3COOH , base la plus forte : CH3COO- donc réaction CH3COOH +CH3COO- = CH3COO- + CH3COOH : cette réaction ne change plus rien ...
pH = pKa + log (base)/(acide) , cette relation est toujours verifiée et facide à appliquer au couple CH3COOH /CH3COO- et on trouve le pH . On verifie que le pH trouvé ( de l'ordre de 5,5 ...à vue de nez ) est compatible avec la présence de HCN , la quasidisparition des OH- et des CN-

[HarleyApril]

base la plus forte : CH3COO-

le lecteur attentif aura rectifié la coquille, il fallait lire "base la moins forte"

cordialement

[inviteda427b82]

Merci infiniment pour vos réponses je revois tout cela demain et je vous tiens au courant de l'avancement de la réaction euh de l'exercice pardon il se fait tard .

Bien cordialement à tous.

[inviteda427b82]

Ps : notre professeur nous à dit de ne pas raisonner à partir des notions acides/bases fortes/faibles, ils nous à dit que ces notions étaient un peu flous qu'on ne pouvait pas vraiment savoir comme ça la force d'un acide/base et qu'il valait mieux penser en terme de Ka, Ka>1 réaction quantitative donc totale Ka<1 réaction non quantitative qu'en pensez vous ? c'est vrai que ces notions d'acides forts m'a toujours posé problème dans mon cursus car jamais vraiment définis...

[jeanne08]

Ka est la constante d'acidité d'un acide faible : c'est la constante de la réaction AH + H2O = A- + H3O+ . Cette constante est toujours inférieure à 1
Quand on fait réagir un acide A1H sur une base B2- on fait la réaction A1H + B2 - = A1 - + B2H et la constante K vaut Ka1/Ka2 , cette constante K pouvant etre soit >>1 soit<<1 selon l'ordre des Ka

[inviteda427b82]

merci beaucoup pour ces éclaircissements

[inviteda427b82]

Okay, j'arrive à pH=5,6 ça à l'air de fonctionner mais est qu'il n'y a pas une condition pour que cette formule du pH soit vérifié, il y a un point du cour que je n'ai pas trop compris qui traite de ça il nous dit que si Co<<Ka on a le dev rac(1+X)=1+x/2 soit a(alpha)~1 l'acide et totalement consommé et donc pH=-log[Co] et si Co>>>Ka (acide peu dilué) on a a=rac(Ka/Co) donc [H30+]=rac(Co)*rac(Ka) donc pH=1/2(-log Co + pKa ) ça me paume en peu tout ça...

[inviteda427b82]

par exemple si la concentration à la fin d'acide est nulle je ne peux pas appliquer cette formule auriez vous une méthode général pour calculer le pH ?

[jeanne08]

il n'y a malheureusement pas de methode générale pour calculer un pH ... sauf une methode purement calculatoire qui necessite de resoudre un système d'équations de la solution compliqué de n équations à n inconnues avec les log ... etc ... bref faisable avec un moyen de calcul élaboré !
sinon il faut réfléchir à ce qui se passe lorsqu'on met des acides et ( ou) des bases dans l'eau et ce n'est pas toujours facile.L'exercice proposé dans ton premier post est assez compliqué mais on s'est demandé ce qui se passe quand on mélange ...

bien retenir ceci :
- un acide fort comme HCl ou NHO3 est totalement dissocié dans l'eau et n'a pas de Ka, la concentration de la forme acide est nulle
- un acide faible AH n'est pas totalement dissocié dans l'eau, il y a toujours des AH et des A- et Ka est toujours verifié. Quand on met un acide faible dans l'eau on fait la réaction AH + H2O = A- +H3O+ qui fabrique autant de A- que de H3O+ . Cette réaction a une petite constante d'équilibre Ka ( Ka est petite! ) et en général AH est quasi intact , il se formùe peu de A- et le pH est donné par (H3O+) = (KaC)^1/2 sauf si l'acide est très très dilué car alors il sera beaucoup plus dissocié , voire quasi totalement dissocié ( mais il reste une très très petite quantité de AH et Ka est quand même toujours verifiée )

[inviteda427b82]

hum d'accord j'y vois beaucoup plus clair déjà, merci beaucoup pour vos réponses, bonne fin de weekend et bonne semaine,
Bien cordialement.