[TS][Réactions acido-basiques]

[invite61e2cdd3]

Bonjour,
Je suis en TS et mon cours sur les réactions acido-basiques m'intrigue :
Le Ka (noté Ke pour l'eau si j'ai bien compris) dépend de la température et de l'espèce chimique ?
Et le Pke<13 à 60 degrés veut dire que les réactions entre les ions et atomes de l'eau ne peuvent pas donner dans une solution uniquement composé d'eau un pH>=13 ?
D'ailleurs dans mon cours, on me dit que la concentration dans les solutions acides en H30+ est supérieure à celle en H0-, ce qui veut dire qu'une base à été ajoutée ?
Et que veut dire le x concrètement dans un tableau d'avancement ? Et quelle est la différence entre xf et xmax? Comment calcule-t-on ces derniers ?
Pourquoi certaines réactions sont dites quasi-totales ? Est-ce que c'est le cas de l'autoprolyse de l'eau ?
D'où vient l'effet thermique de la réaction acide fort/base forte ?
Pourquoi il n'y a pas d'effet thermique pour les réactions avec un acide ou une base faible ?
Pourquoi peut-on connaître précisément le pH d'un solution où 2 réactions réciproques se produisent en même temps, réactions de type AH+H2O et A-+H30+ avec AH un acide et A- une base, alors que normalement (enfin, à mon sens ) le pH devrait varier ?
Pourquoi Ka s'écrit ([A-]*[H30+])/[AH]) dans le cadre de la réaction AH+H20~>A-+H30+ ? Pourquoi ce calcul et pas un autre ? Même question pour Ke=[HO-][H30+] dans le cas de l'autoprolyse de l'eau.
Pourquoi la réaction est totale entre l'acide AH et la base B- si K<10^-4 avec K la constante d'équilibre de la réaction ? Pourquoi ce nombre et pas un autre ?
Même question pour le fait que un pKa>1 entraîne un acide faible et qu'un 8<pKa<12 entraîne une base faible.
Et pourquoi pour les acides aminées il y a plusieurs pKa pour chaque groupe caractéristique ?
Merci d'avance pour vos réponses.
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[Kemiste]

Bonsoir.

Il y a beaucoup de questions... C'est tout un cours que tu nous demandes et j'ai bien peur que ça dépasse le cadre du forum...

[invite61e2cdd3]

Désolé du double-post, j'ai une question en plus.
En ce moment je fais un DM et une question m'intrigue :
"Utiliser le document 1 de l'annexe 1 pour établir le diagramme de prédominance des différents couples de cet acide."
On me parle d'un triacide, l'acide phosphorique avec 3 réactions :
H3PO4/H2PO4(-) pKa=2.1
H2PO4-/HPO4(2-) pKa=7.2
HPO4(2-)/PO4(3-) pKa=12.4
Le tout en milieu aqueux.
Est-ce que ces réactions se produisent toutes à la suite, ou il se peut que la réaction s'arrête à HPO4(2-) par exemple ?
Le diagramme de prédominance, c'est bien expliquer que tel ion sera présent en plus grande concentration qu'un autre à cause du pKa n'est-ce pas ?

[invite61e2cdd3]

Après relecture, il me semble en effet que ce que je demande se rapproche trop du cours entier et c'est principalement parce que la plupart des formules du cours me paraissent non intuitive bien que je les comprenne, je m'en excuse.
Pourriez vous seulement m'expliquer ce que signifie x dans un tableau d'avancement sur une réaction acido-basique ?
On m'a dit que cela signifiait l'avancement, mais je ne comprends pas trop.

[A voir en vidéo sur Futura]

[nlbmoi]

Bonjour

L'avancement x est en fait une variable qui sert à suivre par la pensée comment évolue une réaction.
Par exemple pour la réaction NH3 + H3O+ = NH4+ + H20
L'avancement vaudra 1 quand 1 mole de NH3 et 1 mole de H30+ auront réagi ensemble : il se formera alors 1 mole de NH4+ (pour l'eau, comme c'est le solvant, il est en grand excès, on ne peut pas compter). De même, si x=2 alors il réagit 2 moles de NH3 et 2 moles de H30+ pour former 2 moles de NH4+

Autre exemple : Mg2+ + 2 OH- = Mg(OH)2 (ce n'est pas une réaction acide-base)
Si l'avancement est de 1 mole, il réagira 1 mole de Mg2+ et 2 moles de OH- (car le nombre stoechiométrique devant le OH- est 2) et il se formera 1 mole de Mg(OH)2.

Si on généralise à n'importe quelle réaction aA + bB = cC + dD : si l'avancement vaut 1 mole alors il réagit a mole de A et b moles de B pour former c moles de C et d moles de D

Alors à quoi ça sert ? Et bien, comme on peut suivre virtuellement comment avance la réaction, on peut savoir jusqu'à quel point elle peut avancer. Dans mon premier exemple, si je pars de 2 moles de NH3 et 3 moles de H30+, tu vois bien que l'avancement ne peut pas valoir 4 moles car il n'y a pas assez de réactif. On est donc capable de déterminer l'avancement maximal qui correspond à la valeur de l'avancement qui permet d'épuiser l'un des réactifs.
Pour savoir quel réactif limite la réaction, on calcule pour chacun des réactifs quelle serait la valeur de l'avancement qui épuise de réactif.
Si je pars de 2 moles de NH3, quand la réaction avance de x moles, il reste alors 2-x : NH3 sera donc épuisé quand 2-Xmax=0 soit Xmax=2
Si je pars de 3 moles de H30+, quand la réaction avance de x moles alors il reste 3-x : H30+ sera donc épuisé quand 3-Xmax=0 soit Xmax=3
Ensuite, on compare les valeurs de Xmax et on conserve la plus petite valeur soit ici Xmax=2 (dans le cas inverse, si on prend Xmax=3, tu vois que la quantité qu'il resterait en NH3 serait de 2-Xmax=-1 ce qui n'est pas possible !!)

Pour le calcul de Xmax, on considère que la réaction est totale c'est à dire qu'elle se produit tant qu'un des réactifs n'a pas été épuisé. Il existe certaines réactions, dont des réactions acide-base, qui s'arrêtent alors qu'il reste des réactifs : on dit que ces réactions sont équilibrées car il s'établit une équilibre entre les quantités restantes de réactifs et les quantités formées de produits.
Dans ces réactions, Xmax n'est donc jamais atteint puisqu'il reste les réactifs. La valeur finale de l'avancement se note dans ce cas Xf.

Pour une réaction totale Xf=Xmax
Pour une réaction équilibrée Xf<Xmax

[invite61e2cdd3]

Merci beaucoup pour cette réponse claire !