Calcul de pH, précipitation d'un diacide

[invitee87d8cdf]

Bonjour,

j'ai un problème avec l'exercice suivant :



Pourriez-vous m'indiquer la méthode à suivre ?

Merci beaucoup
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[moco]

Ce qui manque dans ton problème, c'est l'unité de la constante K relative à la dissolution de H2S dans l'eau. Tu dis que K = 0.1, mais 0.1 quoi ? Est-ce 0.1 mol/L par bar ? ou g/L par bar ? Ou s'agit-il de fraction molaire ?

[invitee87d8cdf]

La constante d'équilibre n'est-elle pas une grandeur sans unité ?

[moco]

Précisons d'abord que ton titre n'est pas approprié. La précipitation d'un gaz est un terme qui n'a pas de sens. Un précipité est un solide, qui apparaît par réaction au sein d'un liquide.
Ensuite, H2S se dissout dans l'eau selon l'équation que tu donnes. Mais la constante de dissolution dépend des unités choisies.
Par exemple, 1 litre d'eau à 20°C dissout 3.97 g de H2S, ou encore 2.58 litres de gaz pris à 20°C et 1 bar.
Or 3.97 g forme à peu près 0.1 mol H2S. dans ce cas, la constante serait 0.117 mol/L par bar.
Mais elle a une dimension !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee87d8cdf]

Dites moi si je me trompe, mais il me semble qu'en notant la concentration en , on a qui est bien sans unité, non ?

[HarleyApril]

bonsoir

oui, les constantes d'équilibre n'ont pas d'unité
mais, dans la pratique, on a besoin de savoir à partir de quoi tu calcules les activités, ce qui revient à donner les unités

cordialement

[jeanne08]

La solution contient H2S à la concentration de 0.1 mol/L ( à cause de l'équilibre avec le gaz )
Pour calculer le pH de la solution on tient compte de la réaction H2S + H2O = HS- + H3O+ qui fournit ( peu car la constante est petite ) de HS- et H3O+ ( autant d'un que de l'autre ! ) . Les constantes d'acidité sont vérifiées ...

[invitee87d8cdf]

Merci beaucoup pour votre aide, cependant j'ai quelques questions :

- pouvez-vous me détailler le raisonnement qui conduit à dire que la solution contient H2S à la concentration de 0.1 mol/L ?

- pourquoi ne tient-on compte que de la première réaction d'acidité de , et pas de le seconde ?

[jeanne08]

- si on a du gaz H2S à pression constante (1b) alors on a, quoiqu'il arrive, l'équilibre H2S gaz = H2S aq avec PH2S = 1 b donc , comme la constante d'équilibre est verifiée (H2S) = 0,1 mol/L . Si pour une raison quelconque il y a consommation de H2S alors du gaz se dissoudra , comme la pression du gaz est constante cela suppose qu'on a une très grande quantité de gaz.
- la première réaction entre H2S et l'eau est H2S + H2O = HS- + H3O+ qui fournit autant de H3O+ que de HS- et qui marche mal ( Ka1 petit ). A priori la seconde réaction HS- + H2O = S2- + H3O+ marche encore plus mal donc on peut la négliger ( classique , quand on a un diacide la première acidité impose le pH en général ) . Ce qui nous amène à un pH de 4 et on peut verifier qu'à ce pH il y a bien peu de S2- formé (Ka2 est verifié )

[invitee87d8cdf]

Je vois, merci beaucoup !

[invitee87d8cdf]

Mais encore une question : on commence par dire qu'on a 0,1 mol/L de H2S, puis lors de l'intervention de la réaction d'acidité je suppose que vous écrivez [H2S]=0.1-x, avec x l'avancement de la réaction.
J'aurais tendance à dire qu'on a constamment [H2S]=0.1 mol/L, sinon la constante d'équilibre K n'est plus vérifiée, non ? Je trouve alors un pH de 3.

[jeanne08]

Ici on n'écrit pas H2S = 0.1 - x car la concentration en H2S est maintenue constante par la présence de gaz à pression constante ( donc en quantité importante ). Quoiqu'il arrive la concentration en H2S reste 0.1 mol/L
Je suppose que dans la suite de l'exercice tu feras précipiter un sulfure métallique et cela consommera du H2S ... mais la concentration en H2S restera constante !