exercice de titrage

[invited596e3e6]

bonjour,

j'ai un problème avec un exercice de titration, au niveau du point a) déterminer les concentrations de toutes les espèces..... pour moi Ka= (0.06M+x)x / 0.06-x) et le corrigé indique que Ka = (x-0.06)x/0.12-x
x= concentration H3O+

il est aussi indiqué que Électroneutralité [H3O+] = [HSO4-] + 2 [SO42-] =ξ, et je ne comprend pas pourquoi on prend on compte 2xSO4--....

merci beaucoup
Sarah



le voici:

On réalise le titrage de l'acide sulfurique par pHmétrie.
Une utilise 10 mL d'une solution de concentration initiale 0,06 M que l'on titre par une solution de soude 0,100 M.
La courbe obtenue en traçant pH = f(V) possède un seul saut de pH très marqué, pour un volume noté Ve.
a) Déterminer les concentrations de toutes les espèces présentes.
b) En déduire une interprétation de la courbe de titrage et de la valeur de Ve.
c) Calculer le pH à l'équivalence.
On donne: acide sulfurique pKa2 = 1,92

et voici le corrigé fourni:

H2SO4(l) + H2O(l)<----->H3O+(aq) + HSO4- (aq)
HSO4-(aq) + H2O(l)<----> H3O+(aq) + SO4-2 (aq)


Conservation des éléments: [HSO4-] + [SO42-] = 0,06 M
Électroneutralité [H3O+] = [HSO4-] + 2 [SO42-] =ξ,
On a alors [SO42-] = ξ - 0,06 .
et [HSO4-] = 0,12-ξ autrement dit Ka2 = [H3O+] × [SO42-] / [HSO4-] = 10-1,92
1,92(0,06)100,0120,12ξξξ−−==−
ξ= 6,96∙10-2
[H3O+]= 6,96∙10-2 M
[SO42-]= 9,56∙10-3 M
[HSO4-]= 5,04∙10-2 M
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[moco]

Ton raisonnement sur Ka est correct, mais le paramètre x que tu utilises n'est pas celui qui est indiqué.
Si je te suis bien, tu dis que 0.06 mol de H2SO4 font dans l'eau 0.06 mole de H+ (ou H3O+) et 0.06 mole de HSO4-, puis que ces 0.06 mole de HSO4- se dissocient partiellement en formant x mole de SO42- et un supplément de x mole d'ions H+. A la fin il reste en solution 0.06 mole de HSO4-. Et tu poses tout à fait correctement la constante Ka, qui vaut Ka = (x+0.06)x/(0.06-x). C'est parfaitement exact. Mais ce n'est pas conforme à la question posée.
Dans la question posée, on dit que x doit désigner la concentration totale en H+, TOTALE, donc ce que tu appelles toi 0.06 + x. Pour éviter les confusions avec ces deux acceptions des lettres x, je vais continuer ici en disant que la concentration demandée en ion H+ ou H3O+ sera écrite y. Dans ce cas, on a : y = concentration totale en H+ = 0.06 + x.
Tu tires x = 0.06 - y, et tu insères cette valeur de x dans ton calcul de Ka. Et tu trouves la formule du corrigé.

Quant à l'équilibre de neutralité. imagine que tu aies 1 mole de H2SO4, donnant dans un premier temps 1 mole H+ et 1 mole HSO4-, et que 20% de ces ions HSO4- se dissocient en H+ et SO42-. A la fin il y aura en solution 1.2 mole H+, 0.8 mole HSO4- et 0.2 mole SO42-. Si tu ne t'occupes que del'équilibre des charges, et pas des atomes, tu vois bien qu'il y a 1.2 mole de +, et 1.2 mole de moins, mais que ce 1.2 est obtenu en ajoutant deux fois 0.2 à 0.8 !

[invited596e3e6]

Merci infiniment. C'est beaucoup plus clair.
Bonne soirée