Question dissociation ionique pH

[invite04004af6]

Que vaut le pH d'une solution de Na3PO4 0,10M dont le volume est de 100cm3 et à laquelle on ajoute:
a) 10cm3 de HCl 1,0M
b) 16cm3 de HCl 1,0M

Résolution:
a) Na3PO4 + HCl ------------> Na2HPO4 + NaCl
C = 0,10M C = 1,0M
V = 0,1 L V = 0,010 L

n = 0,01mole.....n = 0,01mole....../...................../
0,01 - x................0,01 - x..........x.................. ..x
0........................0.... .............0,01............. ....0,01
.............................. ...........(ampholyte)...(n'in fluence pas le pH)


pH ampholyte = 1/2 pk2 + 1/2 pk3 = 7,21/2 + 12,32/2 = 9,77



b) 0,01 mole de HCl sont utilisés à la réaction dont l'équation est décrite en a).

Na2HPO4 + HCl ------------------> NaH2PO4 + NaCl
C = 1,0M
V = 0,016L
n = 0,016 - 0,010 (utilisé en a)
n = 0,01 n = 0,06 / /
0,01 - x 0,06 - x x x
0,04 0 0,06 0,06


pH tampon = pK2 + log (CB/CA) = 7,21 + log (4/6) = 7,03


Ce que je n'arrive pas à comprendre c'est pourquoi au point a) on utilise la formule d'un ampholyte/amphotère et pourquoi en b) on utilise la formule d'un mélange tampon? Pourquoi en a) Na2HPO4 est considéré comme un ampholyte et en b) NaH2PO4 est considéré comme base conjuguée? Pourquoi NaH2PO4 n'est t'il pas également un ampholyte?


Merci beaucoup d'avance
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[jeanne08]

Le calcul de ce qui se trouve dans une solution ( donc le calcul du pH) doit, à priori, tenir compte de tout ce que l'on met dans la solution et tenir compte de toutes les réactions acide/base possibles. C'est très compliqué ... On simplifie en considérant la réaction prépondérante qui est celle de l'acide le plus fort mis sur la base la plus forte mise. Cette réaction prépondérante est souvent soit quasi totale ( grande constante) soit très peu avancée ( très petite constante)
Quand on mélange PO4 3- (base) avec H3O+ ( HCl est totalement dissocié) on fait la réaction PO43- + H3O+ -> H2PO4 2- + H2O K>>1 réaction quasitotale comme tu l'as indiqué !
- cas a : on s'arrete au moment où il y a HPO4 2- . Cette espèce est alors seule , ampholyte et la réaction prépondérante est HPO4 2- + HPO4 2- = H2PO4 - + PO4 3- qui marche très mal ... bref solution d'ampholyte ... pH de solution d'ampholyte
- cas b : on a un mélange d'acide de H2PO4 - et HPO4 2- qui sont tous les deux des ampholytes ( réaction acide base sur lui meme marche très mal ) mais il y a une réaction prépondérante : acide le plus fort H2PO4 - , base la plus forte HPO4 2- réaction prépondérante : H2PO4 - + HPO4 2- = HPO4 2- + H2PO4 - ... K = 1 , cela ne change rien , Ka est verifié , on remplace les concentrations connues dans Ka ( c'est la formule pH = pKa + log(base)/(acide) ) et on trouve le pH

[invite04004af6]

Un énorme merci pour votre aide précieuse! Bonne journée, marine.