Calcul pKa avec pH et concentration

[nephyt]

Bonjour , j'ai besoin de savoir si ma démarche est juste.

Le pH d'une solution d'acide propanoique C2H5COOH de concentration C0 = 0.3 mol/L est égal à 2.7.
Calculer le pKa du couple C2H5COOH / C2H5COO-.

L'équation est : C2H5COOH + H2O = H3O+ + C2H5COO-

et je dois trouver les concentrations des produits et des réactifs pour trouver la constante d'acidité Ka. Là je bloque j'aimerais dire directement que :

Ka = [H3O+]*[C2H5COO-] / [C2H5COOH]

Mais à quoi sert le pH du coup ? Je suis vraiment perdu
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[moco]

Ton raisonnement est bon, mais il est inachevé. Il faut maintenant introduire des valeurs numériques dans ta formule, Et l'une d'entre elles est [H⁺], ou [H₃O⁺] si tu préfères, lequel vaut 10^-2.7. Calcule cette valeur. J'espère que tu as aussi vu que [H⁺] est aussi égal à [C₂H₅COO^-]. Puis tu en tires la valeur numérique de la concentration en acide résiduel [C₂H₅COOH].

[nephyt]

Dans ce cas là les 3 concentrations sont égales à 0.3 mol/L ?
Je trouve ça un peu bizzare :s

[moco]

Aïe, aïe !
Comment peux-tu imaginer qu'avec une solution donnée, 0.3 molaire ou non, on puisse obtenir plus de matière en solution qu'on n'en a dissous ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[nephyt]

Donc on a [H3O+] = 10^-pH d'où [H3O+] = 10^-2.7 = 2.0 . 10^-3.

Je comprends pas vraiment pourquoi la concentration en ion oxonium et celle C2H5COO- sont égales ?

Bref en admettons cela, on a donc :

Ka = 2,0 . 10^-3 * 2,0 . 10^-3 / 0,3 = 0.013

Or pKa = -log(Ka) d'où pKa = -log(0.013) = 1.8.

Voilà, le seul point noir est l'égalité entre les concentration des ions oxonium et de la base. Pourquoi ?

[norien]

Bonjour.
Moco n'étant pas connecté, je reprends le fil.

Je comprends pas vraiment pourquoi la concentration en ion oxonium et celle C2H5COO- sont égales ?

On peut donner deux explications à cette égalité :

En regardant l'équation de la dissociation, on voit que la formation d'un ion propanoate s'accompagne nécessairement de celle d'un ion oxonium ; en négligeant les ions oxonium issus de l'autoprotolyse de l'eau, on a donc : [C₂H₅CO₂^-] = [H₃O⁺]

La seconde raison est l'électroneutralité ; il doit y avoir, dans la solution, autant d'ions positifs que d'ions négatifs, ce qui impose donc [C₂H₅CO₂^-] + [HO^-] = [H₃O⁺] ; en négligeant les ions HO^-, ce qui est légitime à pH = 2.7, on a donc bien : [C₂H₅CO₂^-] = [H₃O⁺]

Au revoir