[Exo] Dosage d'une base forte par un diacide

[invitef93f8da6]

Bonjour à tous,

Je débute en matière d'acide base, et j'ai quelques difficultés concernant le problème suivant qui semble pourtant simple:

On titre une solution de NaOh de concentration Cb=0,1mol/L et de volume V0=100mL par un diacide AH2 de concentration Ca=0,5 mol/L.
La première acidité du diacide est forte et on nous donne le pka du couple AH-/A2- qui est de 5.
On observe sur un graphique pH=f(Volume titrant) deux sauts de pH à Veq1 et Veq2.

1/ Donner les réactions de titrage et calculer les constantes d'équilibre correspondantes.
AH2 + OH- = AH- + H2O
On nous dit que c'est une acidité forte donc K= 1
Ensuite il n'y a plus de OH- donc on aura:
AH- + H2O = A2- + H3O+
Avec Ka=10^-5 comme donné dans l'énoncé.

2/ Déterminer Veq1 et Veq2
Cb*V0=2Ca*Veq1 d'où Veq1=10mL
2Cb*V0=2Ca*Veq2 d'où Veq2 = 20 mL
Mes résultats sont ils corrects ?

3/Estimer simplement le pH pour V=0mL,
10,15, 20 et 25mL avec des formules simples sans vérification fastidieuse d'hypothèses.
J'imagine que cela a un rapport avec X^2+X*Ka*C0-Ka*Ca*C0=0 avec X l'avancement volumique mais je ne vois pas comment retrouver le pH ?

Merci pour votre aide !
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[Kemiste]

1/ Donner les réactions de titrage et calculer les constantes d'équilibre correspondantes.
AH2 + OH- = AH- + H2O
On nous dit que c'est une acidité forte donc K= 1

Si la constante d'équilibre était de 1 la réaction serait-elle totale ? Une réaction de dosage doit-elle être totale ?

Ensuite il n'y a plus de OH- donc on aura:
AH- + H2O = A2- + H3O+
Avec Ka=10^-5 comme donné dans l'énoncé.

Pourquoi n'y aurait-il plus de HO^- ?

3/Estimer simplement le pH pour V=0mL,
10,15, 20 et 25mL avec des formules simples sans vérification fastidieuse d'hypothèses.
J'imagine que cela a un rapport avec X^2+X*Ka*C0-Ka*Ca*C0=0 avec X l'avancement volumique mais je ne vois pas comment retrouver le pH ?

D'où sort cette formule ? Pour calculer le pH il faut que tu commences par déterminer les espèces en solution (ainsi que leurs quantités) pour chaque volume V.

[jeanne08]

Je trouve que pour quelqu'un qui débute avec les acides et bases cet exercice est bien compliqué ... .
quelques indications :
On part d'un milieu très basique donc l'acide AH2 comment ce à se transformer en A2- selon AH2 + 2OH- -> A2- +H2O ... mais pour calculer la constante d'équilibre il faut l'écrire (AH-+H+) + 2OH- -> A2- car AH2 a une première acidité forte donc est intégralement transformé en H+ et AH-
Ensuite quand il n'y a plus de OH- on ajoute des AH2 à une solution qui contient des A2- : AH2 + A2- -> 2 AH- ... mais là encore il ne faut pas écrire la réaction avec AH2 mais avec (AH-+H+) ...
Quand il n y aura plus de A2- il y aura des AH- et on y ajoutera des H+ et AH- ...

Voilà les grandes lignes de ce dosage qui me parait bien compliqué pour un étudiant débutant ... relis bien ton enoncé ... il n'est peut être pas posé tout à fait tel que tu l'indiques ....

[invitef93f8da6]

Bonjour,
Merci d'avoir répondu aussi rapidement.

OH- n'est-il pas entièrement consommé après la 1ère acidité qui est forte ?
Ce qui est donc en contradiction avec avec ma réponse pour la 1ère constante d'équilibre je vous l'accorde.

La formule provient de Ka=([A2-] ×[H3O+])/[AH-] qui donne Ka=X^2/(Ca-X)×C0

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef93f8da6]

Bonjour jeanne08,

Merci de vos indications,
effectivement j'ai pris cet exercice d'un livre pour m'entraîner et il n'est peut être pas du bon niveau pour moi.
J'essaye de nouveau avec vos indications et je vous donnerai mes nouvelles réponses !

[jeanne08]

Franchement il ne faut pas commencer une étude des réactions acide-base par cet exercice qui me semble très compliqué ... Tu pourrais , et cela semble déjà plus accessible ( bien que cela ne soit pas un exercice de base ) traiter ceci : on ajoute VL d'une solution de soude de concentration Cb =0.5 mol/L à 100 mL de solution à Ca = 0.1 mol/L de diacide AH2 ( AH2 : première acidité forte et deuxième acidité pK = 5 ) et voir comment évolue le pH ...
Quant aux formules à appliquer ... il faut savoir d'où elles sortent pour pouvoir les appliquer !

résultats : on part d'un pH de 1 , le pH monte lentement et on a un saut pour Veq1 = 0.02 L puis on a un pH qui monte lentement autour de la valeur 5 et un autre saut pour 0.04L et enfin un milieu qui est très basique