Problème de calcul de pH et d'équation chimique AIDEZ MOI !!!

[invitee0cd58d9]

Bonjour à tous !

J'espère que vous pourrez m'aider ça fait 3 jours que je bloque sur ce même exercice :

Voici l'intitulé :

Soient 3 solvants S1, S2 et S3. L'eau, de permittivité relative εr = 78,5 et de produit ionique pKi = 14, l'éthanol,
de permittivité relative ε'
r = 24,3 et de produit ionique pK'i = 19,1, et l'acétonitrile, de permittivité relative ε''r = 36,2 et de produit
ionique pK''i = 26,5, sont des solvants très utilisés pour favoriser les déplacements d'équilibres 2
acido-basiques en solution.
Les pKa qui caractérisent les couples acide nitreux - ion nitrite, d'une part, ion méthylammonium - méthylamine, d'autre part, dans ces solvants, sont données au tableau ci-dessous.

couple eau éthanol acétonitrile
HNO2/NO2 - 3,3 10,4 ?
CH3-NH3+/CH3-NH2 10,6 10,7 8,1

1- Solvants : eau, éthanol, acétonitrile

a - Ecrire les réactions accompagnant la dissolution d'un acide faible et d'une base faible dans
chacun des trois solvants

Ma réponse : S1 : HNO2 + H2O = N02- + H30+
S2 : HNO2 + C2H6O = NO2- + C2H5O + OH-
S3 : HNO2 + C2H3N = ???

b - Préciser quels sont, dans l’éthanol, l'acide et la base les plus forts, l'acide et la base les plus
faibles.
OH- = base forte
NO2 - = acide fort

et la base faible et l'acide faible c'est lesquels ???

c - Le pH d'une solution dans l’éthanol sera désigné par la suite pHS2.
- Déterminer la valeur de pHS2 correspondant à la neutralité.
- Préciser, selon les conventions usuelles, l'étendue de l'échelle pHS2 utilisable dans l’ éthanol.

2 - Positionner (en justifiant) ces couples, et donc les échelles d'acidité des solvants donnés, dans le
référentiel qui sert à décrire la fonction d'acidité générale de Hammett.

3 - En déduire la valeur approchée du pKA du couple HNO2/NO2
- dans l'acétonitrile.
4- Deux solutions sont préparées par introduction de 0,05 mol d’acide HNO2 dans 500 mL
d’eau (S1)
d’éthanol (S2)
d’acétonitrile (S3)
Donner le pH de chacune des trois solutions (pHS1 , pHS2 , pHS3).

Je suis perdue au secours !
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[moco]

Il y a de quoi être perdue. Le problème que tu cites est l'exemple type de question absurde sans rapport avec la réalité.
1) Le pH se mesure dans l'eau et seulement dans l'eau. Si on veut le mesurer dans un autre solvant, les facteurs d'activité sont si importants que les mesures qu'on en fait sont sans rapport avec la réalité. Dis toi bien d'abord que la fameuse expression pH = - log[H⁺] n'est valable que dans l'eau, et pour des solutions diluées. Déjà à une concentration HCl 0.01 molaire, le pH n'est pas 2, mais 2.04. Si la concentration de HCl vaut 0.1 M, le pH mesuré vaut 1.09, à cause du phénomène d'activité. Dans l'éthanol, le pH prend des valeurs fantaisistes.
2) Ton problème te propose de dissoudre de l'acide nitreux HNO2 dans l'eau. C'est par définition impossible. L'acide nitreux est un acide très instable, qui n'existe que en solution. Si on essaie de l'évaporer, il se décompose en H₂O, HNO₃ et NO.

Ceci dit, quand on dissout un acide, fort ou faible, dans de l'eau, il ne peut jamais former des ions OH^- comme tu le dis. JAMAIS. Il forme toujours des ions H⁺ (ou H₃O⁺). Et dans l'éthanol ou l'acétonitrile, l'acide faible ou fort agit en donneur de protons, formant C₂H₅OH₂⁺ dans l'éthanol, et CH₃CNH⁺ dans l'acétonitrile. Une fois le proton fixé sur le solvant, le reste de la molécule d'acide forme un ion négatif qui reste non modifié en solution.

La suite est un peu le désastre. Tu dis que l'ion NO₂- est un acide. Quelle sottise ! Un acide est un donneur de protons, ou d'ions H⁺ si tu préfères. L'ion NO₂^- n'a pas d'atomes H, donc pas de protons. Il ne peut donc pas en donner. NO₂^- est une base, faible certes, mais une base. Il peut accepter des protons.

[invitee0cd58d9]

Bonjour,

Je vous remercie de m'avoir éclairée !
Donc pour l'acide nitreux dans l'eau j'y ai réfléchi et je suis arrivée à cela :
HNO2 + H2O = HNO3 + 2H3O+ +2e-
HNO2 + H3O+ +e- = NO+ H20
Enfin : 3HNO3 + HNO3 + 2NO+H2O

Pour S2 : Acide nitreux dans le solvant :

HNO2 + C2H6O = C2H5OH2+ et c'est tout ?

S3 : HNO2 + C2H3N = CH3CNH+


b - Préciser quels sont, dans l’éthanol, l'acide et la base les plus forts, l'acide et la base les plus
faibles.
OH- = base forte
NO2 - = base faible car il y a un - et pas de H donc ce n'est pas un donneur de protons donc ça ne peut pas
être un acide.

Pour déterminer les acides les plus fort il faut donc regarder les +:
HNO2 acide faible
Mais quel est l'acide fort ? si on est dans de l'ethanol il ne peut y avoir d'H3O+ alors je ne sais pas ... que dois je faire ?


et la base faible et l'acide faible c'est lesquels ???