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calcul des volumes de 2 solutions à mélanger



  1. #1
    may-ou6

    Post calcul des volumes de 2 solutions à mélanger


    ------

    bonsoir tout le monde,

    voilà je bloque sur une question d'un exercice si c'est possible de m'aider ça serait cooooool

    [U]on souhaite préparer 1 litre de solution de ph= 9 en mélangeant un volume V de la solution de chlorure d'ammonium (C= 0.05 mol/L) avec un volume V' d'une solution d'ammoniac(C'= 0.5 mol/L)
    [U]

    calculer les volumes V et V' des 2 solutions à mélanger

    données:
    numéros atomiques: N:7 H:1 Cl: 17

    pKa du couple NH4/NH3 = 9.20 à 298K



    merci si vous pouvez m'aider à réviser mon examen !!

    -----

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  3. #2
    Sephiroth300

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    Bonsoir,

    Une seule formule à utiliser, pH=pKa + log [NH3]/[NH4Cl]
    Ton inconnu étant le rapport [NH3]/[NH4Cl]. A toi de voir comment tu peux l'exprimer.

    Indice: vu que ton pH désiré est très proche du pKa du couple, les quantités (mais pas volumes!) de chaque constituant devraient être assez proches

  4. #3
    may-ou6

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    ok d'accord je vais y refléchir ...:S
    mais le Cl ne rentre pas en compte dedans car c'est un ion spectateur
    donc l'équation c'est NH3 +NH4 => NH3 + NH4

    je me trompe peu être .... :S

  5. #4
    Sephiroth300

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    L'équation que tu donnes n'a pas beaucoup de sens. Tu n'as pas de réaction chimique a proprement parler. Tu mets 2 espèces inertes chimiquement l'une par rapport à l'autre en solution. Tout ce qui se passe, c'est que cela modifie le pH de la solution, car tu modifies la quantité de protons H+ en solution.
    Tu as un couple acido-basique devant toi. L'acide c'est NH4+. La base, c'est NH3. Pour t'en assurer, tu peux écrire
    NH3 + H+ = NH4+
    Le NH3 capte un H+, c'est donc une base. Le NH4+ peut à son tour relarguer un H+. C'est donc un acide.

    Tu peux écrire NH4+ ou NH4Cl. Effectivement, l'ion Cl- n'apporte pas grand chose ici. Seules les espèces NH3/NH4+ sont importantes

    Pose l'équation pH=pKa +..., puis exprime le tout en fonction du rapport des concentrations. Ca te donnera combien de fois plus de l'espèce A par rapport à B sont nécessaires pour donner ce pH (en concentration!). Comme tu dois préparer 1L de solution, tu peux facilement en déduire la quantité de matière qui correspond à ces concentrations. Un rapide calcul te donnera le volume de chaque solution à préparer

  6. #5
    may-ou6

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    bonjour alors j'ai réfléchi à ce que vous m'avez expliqué et j'ai trouvé ça ( j'espère qu'il y a un peu de juste ) :

    ph= pka + [NH3]/[NH4]

    [NH3]/[NH4]= ph -pka


    donc [NH3]= (ph- pka ) / [NH4] = 0.4 mol/L = 0.4mol
    et [NH4]= [NH3]/ (pka -ph) = 0.25 mol/L = 0.25 mol

    donc maintenant je dois trouvé le volume correspondant à ces quantités : mais je vois pas comment faire ... :s

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Sephiroth300

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    ouh là où est passé le logarithme
    le calcul que tu indiques est impossible. Tu indiques [NH3]= (ph- pka ) / [NH4] = 0.4 mol/L = 0.4mol alors que tu ne connais pas la valeur de [NH4+]
    Je vais t'aider un peu :
    pH = pKa + log (base/acide)
    log (base/acide) = 9 - 9,2
    (base/acide) = 10^-0,2 = 0,63
    Ce qui veut dire qu'en termes de quantité de matière, tu dois avoir 1 mole de NH4+ pour 0,63 moles de NH3
    Si on rapporte en termes de volume à utiliser, comme ta solution de NH3 est 10 fois plus concentrée que celle de NH4+, tu auras besoin d'un volume 10 fois moindre que le rapport précédemment calculé, soit 1L de NH4+ pour 0,063L de NH3. Tu en veux un litre au total, un simple produit en croix te donne
    VNH4+ = 941mL
    VNH3 = 59mL

    On vérifie simplement en calculant les quantités de matière présentes dans chacune de ces solutions:
    nNH3 = [NH3] x VNH3 = 0,5 x 0,059 = 29,5 mmol
    nNH4+ = [NH4+] x VNH4+ = 0,05 x 0,941 = 47,1 mmol

    Ce qui donne (base/acide)= 29,5/47,1 = 0,63

    Tout est bon

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  10. #7
    may-ou6

    Question Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    ah oui c'est vrai j'ai fais sauté le log sans m'en rendre compte !!
    j'ai compris le calcul mais au niveau du produit en croix je vois pas comment vous faite ( avec quels valeurs )

  11. #8
    Sephiroth300

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    Pas de problème,
    comme j'ai dit 1L de NH4+ pour 0,063L de NH3. Si on garde ces volumes on obtient 1,063L de solution. Mais on en veut 1L, donc on divise les 2 volumes calculés par 1,063 pour obtenir les volumes nécessaires pour préparer 1L exactement
    NH4+ 1/1,063 = 941mL
    NH3 0,063/1,063 = 59mL

    J'espère que t'as tout compris maintenant et que tu vas cartonner à ton exam
    N'hésite pas si tu as besoin d'aide!

  12. #9
    may-ou6

    Smile Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    MERCI BEAUCOUP J'AI COMPRIS !!!!!! ^^

    tu as très bien expliqué merci et oui en effet je pense que j'aurais besoin d'aide encore ^^


    je pense que je vais ouvrir une autre discussion ( vas tu arriver à la trouver ?)

  13. #10
    Sephiroth300

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    Je vais chercher ^^

  14. #11
    may-ou6

    Re : calcul des volumes de 2 solutions à mélanger

    c'est fait ^^ c'est sur l'oxydo réduction

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