Exercice acide base + diagramme de bilan

[invitee9808ada]

Bonjour,
j'ai un exercice dont l'intitulé est:
" On désire préparer un mélange tampon de pH= 3,5. On dispose des solutions suivantes:
- acide formique 0,1 mol/L; pKa=3,8
- acide chloroacétique 0,1 mol/L; pKa=2,8
- acideacétique 0,1 mol/L; pKa=4,75
- NaOH 0,2 mol/L
a) quel acid permettra de préparer le meilleur mélange tampon? --> acide formique
b) Comment préparer-vous le mélange tampon le plus efficace en partant de 200cm3 de la solution de NaOH ?
C'est ici que je bloque car dans la résolution que l'on a, l'équation de la réaction est:
HCOOH+OH- <--> H2O + HCOO- mais OH- étant une base forte, est-ce que ça ne devrais pas être une réaction complète car dans la suite de la résolution on utilise le fait que ce soit une réaction incomplète.

Et concernant les diagrammes de bilan c'est pour celui de H3PO4+ NaOH
J'ai une série d'équations:
OH- + H3PO4 <--> H2PO4- + H2O
OH- + H2PO4- <--> HPO4-- + H2O
OH- + HPO4-- <--> PO4--- + H2O
______________________________
(3OH- + H3PO4 <--> PO4--- + 3H2O ) x2 pourquoi fait-on fois 2?

Puis
PO4--- + H3PO4 <--> H2PO4- + HPO4--
PO4--- +H2PO4- <--> 2HPO4--
__________________________
2PO4--- + H3PO4 <--> 3HPO4--

Et enfin
3HPO4-- + 3H3PO4 <--> 6H2PO4-

Pourquoi a-t-on 3H3PO4 ?


Merci !
-----

[moco]

On va prendre l'acide formique, dont le pKa est le plus proche du pH désiré, et rajouter assez de NaOH pour le neutraliser partiellement.
200 mL de NaOH 0.2 M contiennent 0.04 mole, et produiront 0.04 mole de ion HCOO-.
Il faut calculer x, le nombre de mole d'acide formique résiduel après cette adjonction de NaOH. Cela se calcule par l'expression :
K_a = 10^-3.8 = [H⁺][HCOO^-]/x = 10^-3.5·0.04/x
Tu tires x, et tu calcules le nombre total de moles d'acide qu'il y avait initialement, ce qui vaut : x + 0.04. Et tu cherches le volume d'acide formique 0.1 M qu'il faut prendre pour trouver ces x + 0.04 mole d'acide.
Vas-y !

Pour ta deuxième question, il n'y a aucune raison pour multiplier ton équation finale de neutralisation par 2.

[invitee9808ada]

Je ne comprend pas du tout. :-/ J'ai essayé de faire comme tu as proposé mais voilà ce que j'ai
OH- + HCOOH <--> HCOO- + H2O
n 0,04 0,04+x 0,04

HCOOH +H2O <--> H3O+ + HCOO-
n 0,04+x ? 0,04

Donc V=(x+0,04)/0,1 ? je ne vois pas comment trouver le nombre de moles de H3O+. Et pourquoi la réaction est elle équilibrée alors qu'il y a une base forte ? Merci

[jeanne08]

Tu cherches à faire un tableau d'avancement ... alors on va en faire un ...
Tu as 0.04 mol de OH- et tu ajoutes n mol d'acide formique ( ceci se trouvant dans un volume V mL de solution 0.1M , n = 0.1*V*10^-3 )
départ 0.04 mol de OH- et n mol de HCOOH
fin : 0.04 - y mol de OH- , n- y mol de HCOOH et y mol de HCOO-
Comme le pH est 3.8 la concentration en H+ est environ 10^-4 M et celle de OH- est environ 10^-10 M donc ~0 don y = 0.04 mol
La constante d'acidité Ka de HCOOH est verifiée avec (H+) = 10^-3.8 et le rapport (HCOO-)/(HCOOH) = 0.04/ (n-0.4 ) ... tu calcules alors n puis V

[A voir en vidéo sur Futura]