Un petit exercice

[invitef8936fbd]

Bon, voila, j'avais un petit exercice à faire. Seulement, j'obtiens des résultats louches, et je ne trouves pas l'erreur. Pouvez vous me donner un coup de pouce ?


Enoncé :

1. Le phénol C₆H₅OH peut se comporter comme un acide. Sa solubilité dans l'eau est égale à 0.102 mol / L à 25°C.

a) Le pH de cette solution est 5.5.
Dresser le tableau d'évolution du système chimique pour 1L de solution. Calculer l'avancement maximal, l'avancement finale et le taux d'avancement.

b) Calculer les concentrations des espèces présentes ds la solution, et déterminer la constante d'acidité Ka du phénol.


2. Une solution d'ammoniac (Cb = 1.0 * 10^-2 mol / L) a un ph de 10.6. Calculer la constante d'acidité du couple NH4⁺(aq) / NH3(aq)




Ce que j'ai fait:

1)
a) Vu que l'énoncé est assez vague au niveau de la réaction, j'ai supposé que c'était celle de l'acide avec l'eau :
C₆H₅OH + H₂O = C₆H₅O- + H₃O⁺

xf = [H₃O⁺] * V = 10^-5.5 * 1 = 3.16 * 10^-5

xmax = n(C₆H₅OH) = 1.02 * 10^-1
(j'ai supposé que la concentration en C₆H₅OH était égale à la solubilité de C₆H₅OH dans l'eau, vu qu'on a pas d'autres infos...)

Donc Taux = xf / xmax = 3.1 * 10^-5


b)
[H₃O⁺] = [C₆H₅O^-] = xf / V = 3.16 * 10^-6

[C₆H₅OH] = (n(C₆H₅OH) - xf ) / V = 0.101 mol / L.

Ka = [H₃O⁺][C₆H₅O^-] / [C₆H₅OH] = 9.99 * 10^-11

(je trouve ce resultat bizare, mais acceptable...)



2. Réaction de l'acide NH₄⁺ avec l'eau :
NH₄⁺ + H₂O = H₃O⁺ + NH₃


H₃O⁺ = NH₃ = 10^-10.6
NH₄⁺ = Cb = 1.0 - 10^-2

Donc Ka = [H₃O⁺][NH₃] / [NH₄⁺] = (10^-10.6)² / 1.0 * 10^-2 = 6.3 * 10^-20

Ce qui est impossible à 25°, car ça ferait un pka largement supperieur à 14...





Donc je suppose que le problème, c'est quand je dis que NH₄⁺ = Cb car Cb est peut etre la concentration de la solution, donc peut etre pas la concentration en NH₄⁺... Mais dans ce cas, je vois pas du tout comment faire
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[inviteaab9221a]

Salut !
Pour le 1b) c'est bon parce que ça te fais un pKa = 10 (et d'après mon dernier ds de chimie le pKa de ce couple est égal à 9.9....)
Pour le 2) ça ne viendrair pas du fait que tu a une solution d'amoniac donc c'est [NH3] = Cb (Cb étant la concentration de la base...)? Enfin j'ai pas fais les calculs mais tu peux essayer !
Cordialement !

[oursgenial]

2. Une solution d'ammoniac (Cb = 1.0 * 10-2 mol / L) a un ph de 10.6. Calculer la constante d'acidité du couple NH4+(aq) / NH3(aq)
Tu as une solution d'ammoniac, pas d'ions ammonium: ta réaction est donc:
NH3 + H2O donne NH4+ + OH-
Avec le pH, tu calcules H3O+, tu en déduis OH- ( égal à NH4+. Tu en déduis la valeur restante de la concentration de NH3, tu en déduis la constante Kb de NH3: La constante Ka de NH4+ vaut 10-14/Kb

[oursgenial]

2. Une solution d'ammoniac (Cb = 1.0 * 10-2 mol / L) a un ph de 10.6. Calculer la constante d'acidité du couple NH4+(aq) / NH3(aq)

On te perles d'une solution d'ammoniac, pas d'ions ammonium: la réaction est donc
NH3+ H2O donne NH4+ + OH-
Avec le pH, tu calcules H3O+, tu en déduis OH- ( égal à NH4+). [NH3] = 10-2 - [OH-]. Tu en déduis Kb NH3.
Ka NH4+ vaut 10-14/KbNH3

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef8936fbd]

ah ok, merci.

C'est parce que je savais pas que Ka = 10-14/Kb... Enfin, on l'a pas encore vu. Donc moi, je faisais la réaction de l'acide avec l'eau...

Mais vu que j'ai pas vu ça, je pense que notre prof voulait qu'on fasse autrement. Y'as t'il un autre moyen ? Ou alors, un moyen simple de prouver que Ka = 10-14/Kb.