concentration maximale d'un acide fort

[neone2s]

Bonsoir,

Je voudrais savoir quel est la concentration maximale de l'acide chlorhydrique et de l'acide sulfurique ( en mol/l)

à l'ecole par exemple on utlise a 1mol/l, apparement c'est pas dangereu à cette concentration

Merci
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[invite935b1a97]

de mémoire, l'acide sulfurique concentré c'est du 18 molaire (H2SO4 pure sous forme liquide) et l'acide chlorhydrique de l'ordre du 12 molaire à peu près (HCl doit etre dissous dans l'eau et on l'appelle HCl fumant).

cordialement,

[neone2s]

Le hcl n'existe pas en forme pure ?

le h2so4 en forme pure est un solvant à lui seule donc ? il n'a pas un seule molecule d'eau ?

[ZuIIchI]

H2SO4 est synthétisé à partir du gaz SO3 et de l'eau. SO3 + H2O ---> H2SO4 (réaction très très très exothermique)
Donc si tu fais réagir SO3 et H2O dans des proportions stoechiométriques, il n'y aura que de l'acide sulfurique pure (très hygroscopique). Dès lors que tu rajoutes de l'eau, tu commences à le diluer. Concentration autour de 18 mol/L, comme l'a dit Anacarsis.

HCl est un gaz. Ce n'est pas un acide. C'est sa solution aqueuse qui l'est. Et la solubilité maximale de HCl dans l'eau est de 37g pour 100g d'eau. Ce qui fait entre 11 et 12 mol/L.

[A voir en vidéo sur Futura]

[neone2s]

merci de vos reponses

Donc entre les 2 c'est l'acide sulfurique qui sera le plus puissant vu qu'il sera pure

[Amanuensis]

Quand on dit 18 molaires pour H2SO4 pur, est-ce qu'on doit comprendre que 18 x 98 = 1764 g de H2SO4 occupe 1 litre à l'état liquide? [Et que l'ajout d'eau ne fait qu'augmenter le volume, ce qui implique une concentration nécessairement inférieure à 18 moles/l ?]

[Kemiste]

Oui c'est cela qu'il faut comprendre. La concentration est un peu supérieure à 18 mol/L (environ 18.7 mol/L). Donc pour un litre on a environ une masse de 1832 g ce qui nous fait une densité d'environ 1.83, ce qui correspond bien à la densité de l'acide sulfurique pur (1.83). Et pour les solutions aqueuses on a bien une concentration inférieure à 18.7 mol/L.

[ZuIIchI]

Donc entre les 2 c'est l'acide sulfurique qui sera le plus puissant vu qu'il sera pure

Le pKa de l'acide sulfurique est supérieur à celui de l'acide chlorhydrique. C'est cette valeur qui représente la force d'un acide et pas la concentration de l'acide en solution. La quantité n'importe pas.

Par contre, dans un même volume il y aura plus d'acide sulfurique que d'acide chlorhydrique.

Quand à l'acide à choisir, ça dépend de l'utilisation que tu veux en faire. La force d'un acide ne fait pas toute sa réactivité.

[neone2s]

Oui je voudrais revenir la dessus, dans la definition d'un acide fort, on dit que c'est un acide qui se dissocie totalement en H+ et en sa base conjugué, et donc plus un acide est fort plus il se dissocie facilement

Et donc je comprend pas pourquoi c'est definit comme ça, pour moi fort, ça veut tres corrosif, qui dissou la matiere rapidement et facilement

Par exmple l'acide fluorhydrique consideré comme l'acide le plus dangereu est consideré comme un acide faible je ne comprend pa http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_fluorhydrique

[shaddock91]

Bonjour. Recherche le pka de l'acide fluorhydrique, tu comprendras pourquoi c'est un acide faible.

[ZuIIchI]

Dans HF, ce n'est pas tant l'acidité que l'ion fluorure qui est dangereux. NaF et Bu4NF ne sont pas acides et pourtant on a dû te dire étant petit qu'il ne fallait pas avaler de dentifrice ! C'est l'action de F- (surtout sur le calcium des os et le calcium de certains cycle du vivant) qui est donc dangereux. Il précipite Ca2+ sous forme de CaF2 insoluble.

Et puis, dans ton estomac il y a bien de l'acide chlorhydrique, acide fort et pourtant tu ne te dissous pas de l'intérieur.

Comme je l'ai dis, l'acidité ne fait pas toute la réactivité. Si tu veux décaper une pièce en fer, par exemple, utiliser de l'acide oxalique ou chlorhydrique est plus judicieux que de l'acide sulfurique car déjà moins dangereux mais aussi parce que les contre-ions vont se lier au fer pour l'éliminer totalement.

Les exemples sont légion.

Mais bien sûr, ne vas pas pour autant plonger tes doigts dans l'acide ! L'acide magique ne réagit que comme un acide. Il est tellement fort qu'il peut dissoudre une bougie (c'est d'ailleurs comme ça qu'on s'est rendu compte de son pouvoir corrosif, pour l'histoire).

PS : pour les acides halohydriques, si tu connais la théorie HSAB tu devrais pouvoir comprendre les pKa.

[moco]

Il n'y a rien de plus mal défini que le pouvoir corrosif d'un acide. Un acide peut être corrosif pour une matière et pas pour une autre.
L'acide nitrique concentré par exemple est un acide corrosif sur les mains, les habits, les bases, les carbonates, et la plupart des métaux. Mais il n'attaque ni le fer ni l'aluminium qui sont pourtant des métaux. On utilise parfois des récipients en aluminium pour transporter de l'acide nitrique.
L'acide fluorhydrique attaque violemment la peau et les tissus, et fait tomber les ongles, ce qui est épouvantablement douloureux à guérir. Mais il n'attaque que très modérément les métaux. Par contre, il attaque le verre, et c'est le seul acide à attaquer le verre. On le conserve dans des récipients en plastique, qu'il n'attaque pas.

[Amanuensis]

Bonjour. Recherche le pka de l'acide fluorhydrique, tu comprendras pourquoi c'est un acide faible.

Oui, c'est clair sur le pKa. Mais il faut avouer qu'on trouve des textes sur le sujet qu'il est difficile de mettre en cohérence.

J'ai l'impression que c'est un cas un peu particulier, par exemple on trouve des indications comme quoi F- est très électronégatif, et "The higher the electronegativity of a conjugate base in the same period, the more acidic. In other words, the more electronegative A- is, more acidic" dans le wiki.

Mon idée (de naïf, basé sur des indications par-ci par-là): en solution aqueuse HF se dissocie complètement en H3O+ et F-, ce qui devrait en faire un acide fort, mais H3O+ et F- peuvent rester liés (liaison ionique) ce qui fait que H3O+ ainsi lié n'est pas "disponible". Le pKa ne représenterait pas tant la dissociation moléculaire que le taux de F- "libre", les associations fortes [H3O+, F-] étant comptabilisés comme HF, comme s'il n'y avait pas dissociation.

Si cette idée est (vaguement) juste, cela indiquerait que la notion de pKa est moins simple que juste la tendance à la dissociation de la molécule.

[ZuIIchI]

La "disponibilité" et la dissociation sont des notions bien distinctes à mon avis.

HF est n'est un acide aussi fort que les autres HX parce que H+ et F- sont des ions très durs. A l'inverse, I- est un ion très mou. La densité de charge de I- est dispersée sur toute la surface de l'ion tandis que dans le cas de F-, a densité électronique, déjà plus grande, est concentrée sur une très petite surface. I- est donc stable mais F- l'est beaucoup moins. Qu'on me dise si je me trompe mais on peut analyser ce cas comme une élimination de groupe partant. F- n'est pas un bon groupe partant (mais pour ma défense je sais qu'il y a plusieurs cas !) tandis que I- en est un très bon.

Je pense que c'est l'explication au pKa et que la disponibilité concerne toujours la densité de charge, à savoir que F- sera très fortement lié électrostatiquement aux molécules d'eau tandis que les interactions entre l'eau et I- seront plus faibles. On le voit bien pour F- quand on cherche à utiliser NaF pour faire des SN (surtout utilisé en radiochimie à l'origine) : les rendements ne sont pas très bons alors que si on utilise le [18F]HF-Kryptofix K222® (un cryptand [2,2,2] séquestrant K+ de KF) les rendements sont beaucoup plus acceptables.

Débat ouvert

[Kemiste]

à savoir que F- sera très fortement lié électrostatiquement aux molécules d'eau tandis que les interactions entre l'eau et I- seront plus faibles. On le voit bien pour F- quand on cherche à utiliser NaF pour faire des SN (surtout utilisé en radiochimie à l'origine) : les rendements ne sont pas très bons alors que si on utilise le [18F]HF-Kryptofix K222® (un cryptand [2,2,2] séquestrant K+ de KF) les rendements sont beaucoup plus acceptables.

Débat ouvert

En effet, en radiochimie, on n'utilise jamais K¹⁸F tel quel car dans les solvants utilisés K¹⁸F ne se dissocie pas et il ne peut donc pas avoir de réaction. C'est pour ça qu'on utilise le complexe K¹⁸F/K₂₂₂ (et non [18F]HF-Kryptofix K222®), ce qui permet d'avoir un ¹⁸F^- "nu" qui va pouvoir réagir pour une SN. (Une autre alternative consiste à utiliser du [¹⁸F]TABF). Et on utilise des solvants anhydres car l'ion ¹⁸F^- est solvaté en présence d'eau, ce qui diminue fortement sa nucléophilie. Et les rendements peuvent être plus qu’acceptables!

Bon on s'éloigne peut être un peu du sujet de départ...

[ZuIIchI]

Bon on s'éloigne peut être un peu du sujet de départ...

C'est vrai c'est vrai ! Si l'auteur de la "2ème question" est intéressé il pourra ouvrir une autre discussion.

C'est pour ça qu'on utilise le complexe K18F/K222 (et non [18F]HF-Kryptofix K222®)

Je ne sais pas si tu m'a rattrapé parce que j'ai dis

[18F]HF-Kryptofix K222®)

mais j'ai toujours entendu parlé de [18F]KF-Kryptofix K222® (nom commercial).

Bref, en ce qui concerne les SN avec les fuorures, Kemiste a tout dit

On peut retourner au sujet principal si il reste des questions.

[Kemiste]

Je ne sais pas si tu m'a rattrapé parce que j'ai dis

[18F]HF-Kryptofix K222®)

mais j'ai toujours entendu parlé de [18F]KF-Kryptofix K222® (nom commercial).

Bref, en ce qui concerne les SN avec les fuorures, Kemiste a tout dit

On peut retourner au sujet principal si il reste des questions.

Je reprenais juste le [¹⁸F]HF car c'est [¹⁸F]KF. Sinon le nom commercial du kryptofix est bien K222.