Besoin d'aide pour un DM de TS sur la conductimétrie

[invite307521c9]

Bonjour à tous,

C'est après plusieurs heures de galère que je fais appel au savoir et à la gentillesse des bonnes âmes de ce forum.
J'ai un DM de chimie à rendre pour demain, composé de 3 exercices sur la conductimétrie, sur lequel j'ai beaucoup de mal à avancer.

Je vous poste ci-dessous les questions, en espérant que certains voudront bien m'aider!

> Exercice 1 :
On étudie une réaction entre l'ammoniac et l'eau.
1) La conductivité d'une solution d'ammoniac de concentration apportée C = 5,0.10^-3 est mesurée et est égale à 0,0767 mS/cm. En déduire la concentration en ion OH-, en ion ammonium NH4+ et en ammoniac dissous NH3 (aq).
2) En déduire la valeur de la constante d'acidité du copie NH4+/NH3, puis son pKa.

> Exercice 2 :
On réalise une solution en éthanolate de sodium de concentration initialement apportée à Co = 2,0.10^-3 mol/L à 25°C
1) L'ion éthanolate est la base du coupe CH3CH2OH/CH3CH2O- de pKa 15,9. Quelle est la valeur du taux d'avancement final de la réaction entre l'ion éthanolate et l'eau ? Faire un bilan des ions en quantité notable en solution.
2) Déterminer le pH final de la solution.
3) La conductivité molaire de la solution est de 0,0498 S/m. La conductivité molaire ionique de l'ion OH- est égale à 19,9 mS.m-2.mol-1. En déduire la conductivité molaire ionique à 25°C de l'ion sodium .

> Exercice 3 :
Une masse m = 5,00g de sulfate d'argent Ag2SO4 est mise à dissoudre dans un volume V = 100,0 mL d'eau. Après une longue agitation, il reste du solide non dissous. Pour pouvoir décrire l'état final, la solution est filtrée puis sa conductivité est mesurée et vaut 4,49 mS/cm.
1) Établir un tableau d'avancement de la dissolution du sulfate d'argent, le compléter numériquement
2) Exprimer la conductivité à l'état final en fonction de xf et de V, volume de la solution et des conductivités molaires ioniques appropriées
3) En déduire la valeur de xf
4) Déterminer le taux d'avancement final de la solution
5) Quelle masse de solide s'est dissoute ?


Merci beaucoup d'avance, toute aide même partielle juste pour 1 question m'est utile!
Bonne fin d'aprèm!
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[nlbmoi]

Bonjour

Le forum n'est pas un correcteur : il faut que tu montres que tu as recherché.
Dis nous ce que tu as fait et ce qui t'a bloqué sur les questions.
Quelques conseils :
- Ecris les équations qui sont mises en jeu
- Relis ton cours sur la conductimétrie : comment on calcule une conductivité entre autres

[invite307521c9]

Bonjour, alors :

Pour l'exercice 1, la réaction est :
NH3 + H20 --> NH4+ + OH-
Pour trouver les concentrations, j'ai pensé à utiliser la formule σi = λi x [i]
de sorte que j'ai σ = λ(OH- + NH4+) x [OH-] = λ(OH- + NH4+) x [NH4+] etn développant, je trouve [OH-] = [NH4+] = 1,4.10^-4 mol/L.
Pour trouver la concentration de NH3 (aq), j'ai pensé à utiliser la formule : C = [NH3] + [NH4+], d'où [NH3] = C - [NH4] = 4,9.10^-3 mol/L.

Mais je ne suis pas sûre du tout d'utiliser ces formules correctement, et je ne comprends pas comment répondre à la question 3 sachant que la réaction ne fait pas intervenir de H3O+ et que c'est ce même H3O+ qui joue dans la formule pour calculer le Ka...

Pour l'exercice 2,
j'ai utilisé la formule pH = (pKa-logC) / 2 ; qui me donne pH = 9,3
Pour calculer le taux d'avancement T, comme [H3O+] = 10^-pH, et que j'ai trouvé que [H3O+] = 2,0.10^-3 x T
d'où avec l'application numérique je trouve : T = 2,5.10^-7
Ce qui me semble extrêmement peu, d'où je me demande si je ne me suis trompée.

Pour l'exercice 3, je n'ai aucune idée de comment faire.

[nlbmoi]

Exercice 1
1) je suis d'accord avec ton développement bien qu'il faudra être plus rigoureux dans la rédaction (peut-être utilisée l'avancement dans tes formules littérales), je n'ai pas vérifié le résultat.
2) comment peut-on calculer la concentration en H30+ quand on connaît celle de OH- ? Tu auras donc toutes tes données et tu pourras calculer le pKa qui devrait être proche de 9,2

Exercice 2
1) On te donne la valeur du pKa qui est supérieur à 14 : que peux-tu en déduire ? Tu en déduiras facilement les ions présents majoritairement en solution
2) L'ethanolate étant une base, ta solution est basique : tu connais l'avancement maximal (donc la concentration en ions OH-) d'où le pH
3) connaissant le bilan des ions en solution et leurs concentrations, tu vas pouvoir calculer la conductivité molaire ionique du sodium

Exercice 3
1) tu n'as pas réussi à faire le tableau d'avancement ? Ecris l'équation et ensuite on va le remplir en tenant compte des données. On te dit qu'il reste du solide dissous donc à l'état final tu auras des ions argent, des ions sulfate et du sulfate d'argent.
2, 3 et 4) A partir de ce bilan d'ions,connaissant la conductivité et les conductivités molaires ioniques, tu vas pouvoir déterminer leurs concentrations.
5) connaissant l'avancement, tu vas pouvoir terminer ton tableau d'avancement et donc calculer la masse dissoute !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite307521c9]

Merci beaucoup ! Évidemment, sur le forum je ne rédige pas particulièrement bien mais sur ma copie je suis bien plus consciencieuse.

Pour l'exercice 1,
2) Je pensais éventuellement multiplier en haut et en bas par [H3O+], histoire que
K = ([NH3] x [H3O+]) / ([NH4+] x [OH-] x [H3O+]), ce qui me donnerait Ka x 1/Ke.
Cependant, ne connaissant pas le Ka, je ne suis pas vraiment convaincue par cette méthode-ci.

Pour l'exercice 2,
1) Aaah oui, merci beaucoup je n'y avais même pas réfléchi ! La base est donc forte, mais qu'en déduire pour son taux d'avancement ? Lorsque je l'avais calculé, il était proche de 0, mais pourtant il me semblerait plus logique que plus la base est forte, plus T est important ?
3) Certes, mais faut-il que j'utilise cette même formule de σi = λi x [i] ? Mais comment ?

Pour l'exercice 3,
l'équation de base est bien Ag2SO4(s) = 2 Ag+ (aq) + SO4-- (aq) ?


Merci beaucoup de l'aide et du temps accordé!

[invite307521c9]

Ah oui, pour la 2) de l'exercice 1 je peux également utiliser [H3O+] = Ke/[OH-] !

[invite307521c9]

Bon, j'ai réussi à faire la question 1) de l'exercice 1 ainsi que les questions 1) et 2) de l'exercice 2 :
1) Puisque pKa > 14, la base est forte donc le taux d'avancement final est de 100% donc T = 1.
Mais que puis-je en déduire sur le bilan des ions présents en quantité notable ? Que puisque la réaction est totale, il n'y aura que des ions éthanolate?

2) pH = - log [H30+] = -log (2,0.10-3 x T) = 2,7.

Pour la 3) et le dernier exercice, je reste bloquée.

[invite307521c9]

En fait pour l'exercice 3, j'ai trouvé comment faire pour toutes les questions ; sauf la 1. Je ne sais pas quelle est l'expression de la réaction donc je ne peux pas faire le tableau d'avancement, et donc je n'ai pas les données nécessaires...

[nlbmoi]

Pour l'exercice 1, on te demande justement de calculer le Ka et le pKa, tu connais toutes les concentrations donc tu peux le calculer !

Exercice 2 : fais un tableau d'avancement en utilisant le fait que le taux d'avancement est de 100 % (autrement dit la réaction est totale) et tu trouveras les ions présents.
Pour le pH, l'établissement du tableau d'avancement t'aidera car trouver un pH de 2,7 alors qu'on introduit une base forte dans le milieu, c'est pas cohérent !
3) tu connais les concentrations des ions en solution, la conductivité de la solution et la conductivité molaire ionique et on te demande de calculer une conductivité molaire ionique d'un ion présent en solution : à toi de trouver la bonne relation à utiliser.

Exercice 3
OK pour la réaction
Etablis ton tableau d'avancement en notant qu'il te reste du solide (il reste donc une quantité n-xf de sulfate d'argent si on appelle n la quantité introduite)
Tu vas donc pouvoir connaître les ions présents en solution : on te donne la conductivité et tu connais les concentrations donc tu vas pouvoir exprimer cette conductivité.

[invite307521c9]

Est-ce que ce serait possible de parler par messages privés ?

[invite307521c9]

je n'ai pas l'impression que ça marche.. Il y a marqué que je n'ai envoyé aucun message, ce qui n'est pas vraiment le cas..!

[HarleyApril]

Est-ce que ce serait possible de parler par messages privés ?

il vaut mieux continuer sur le forum, ça peut intéresser d'autres personnes !