Exercice non compris pH

[invite4f051440]

bonsoir, je ne trouve pas la logique pour résoudre un exercice
On mélange 0,30 mol d'acide borique et 0,10 mol de NaOH de façon à obtenir 300 cm3 de solution. Que devient le pH si ajoute 10 cm3 de HCl 0,10 M? La réponse est 8,96

Merci à tous !
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[jeanne08]

1) que se passe t il quand on mélange l'acide borique et la soude ? Quelles sont les quantités des espèces présentes après cette réaction dans les 300 mL de solution ?
2) que se passe t il ensuite quand on ajoute 10 mL de solution 0.1 M de HCl ( acide fort ) ? Quelles sont alors les quantités des espèces présentes ?
Il faudra , pour calculer le pH final, utiliser la constante d'acidité de l'acide borique

[invite4f051440]

Merci bien pour votre réaction, je crois que j'étais complètement à coté de la plaque ! Mais malheureusement malgré vos instructions je n'ai pas pu résoudre mon exercice. J'étais complètement partie sur autre chose. Mais le pire, je ne vois pas à partir d'où j'ai complètement faux. Vous pouvez le voir sur ma pièce jointe...
Pour moi, HCl réagit complètement avec NaOH et il est le limitant. L'équation de ma réaction est déjà mauvaise au départ alors...

[jeanne08]

Tu pars bien.
On va alléger les écritures en faisant figurer uniquement les ions qui nous intéressent et pas les Na+ ni les Cl- qui sont des spectateurs.
Donc on met H3BO3 en présence de OH- : il se produit la réaction quasi-totale H3BO3 +OH- -> H2BO3 - + H2O et tu as fait correctement le tableau d'avancement
Tu ajoutes ensuite de l'acide chlorhydrique : 10^-3 mol. HCl est un acide fort donc dissocié en H3O+ ( acide fort) et Cl- spectateur . . Tu as donc 0.1 mol de H2BO3- ( base) , 0.2 mol de H3BO3 (acide) et 10^-3 mol de H3O+( bon acide) . L'eau est le solvant ( grosse grosse quantité par rapport au reste) et on ne compte pas les moles formées ou disparues .... On voit que H3O+ va réagir avec des H2BO3- pour redonner des H3BO3 . Cette réaction est quasi totale ... fait le tableau d'avancement ...
et termine ...
Note : lorsqu'on fait un mélange d'acides et de bases : la base la plus forte réagit avec l'aide le plus fort ... on regarde ce que l'on a puis une autre réaction possible ... etc ... Mais une réaction acide -base c'est l'action d'un acide sur une base et il y a seulement un échange de H+ à la fois !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4f051440]

Merci beaucoup pour l'attention que vous m'avez prêté mais il n'y a rien à faire je ne trouve pas la solution. Je crois avoir une lacune quelque part pour ne pas comprendre la logique! J'ai même fait un tableau pour dire que le NaOH a complètement réagit et que l'on ajoute le HCl, c'est comme si pour obtenir la réponse finale il fallait faire 2 tableaux l'un après l'autre. Avec le produit final qui devient le réactif mais non pas moyen de tomber sur la bonne réponse !

[moco]

Je reprends ta donnée, en italique

On mélange 0,30 mol d'acide borique et 0,10 mol de NaOH de façon à obtenir 300 cm3 de solution. Que devient le pH si ajoute 10 cm3 de HCl 0,10 M? La réponse est 8,96

Après le mélange de 0.3 mol H3BO3 et 0.1 mol NaOH, NaOH est entièrement détruit, et tu obtiens 0.2 mole H3BO3 et 0.1 mole NaH2BO3 (ou d'ions H2BO3^- si tu préfères).
Tu y ajoutes 0.01 L de HCl O.1 M, ce qui fait 0.001 mol HCl. Ce HCl va détruire 0.001 mol de NaH2BO3, et reformer 0.001 mole de H3BO3. Le système final contiendra 0.201 mole de H3BO3, 0.1 - 0.001 = 0.099 mole de NaH2BO3.
Es-tu sûr de cette donnée ? Il y a si peu de HCl. Cette adjonction de HCl n'a pratiquement pas d'effet sur la composition du mélange...
Pour aller plus loin, il faut connaître le pKa de l'acide borique. Admettons qu'il vaille 9.25.
pKa = pH + log cb/ca. Vas-y. Fais le calcul de pH. On trouve 8.96.

[invite4f051440]

Génial ! j'ai suivi vos instructions, je suis tombée sur la bonne réponse et en plus de cela, j'ai compris!!! Merci infiniment ...