Exercice en chimie que je n'arrive pas à résoudre

[invitef084bf0e]

Bonjour à tous, alors voilà je fais des révisions en chimie en ce moment, et cet exercice me prend plus de deux jours! Beaucoup de questions se posent dans ma tête, j'espère que vous pourrez m'aider à le résoudre .


Enoncé de l'exercice:

Nous possédons 3 solutions aqueuses dans une température de 25°C ( Ke = 10^-14)
S1 : ( CH3NH2) solution de méthylamine, C1= 10^-2 mol/L et pH= 11,3
S2: solution d'acide (HCOOH) méthanoique C2=10^-3 et
S3 :soude ( NAOH) C3: 10^-2 mol/L

1/ montrer que CH3NH2 est une base faibre

2/ Calculer pkA de ( CH3NH3/CH3NH2)

Merci encore

3/ On mélange V1= 10mL de S1 et V2=30 mL de S2 on donne pKA2 = 3,74

3-a/ comparer les deux PkA

3-b/ En conclure l'équation bilan de la réaction (tout en justifiant votre réponse)

3-c/ En considérant la réaction totale , calculer la concentration des ions HCOO- dans le mélande

4/ On dose à l'aide de S3 V=90 m L de HCl ( acide chlorydrique ) , on obtient une équivalence à Ve= 10mL de S3

4-a/ Calculer la concentration des ions H3O+

4-b/ Calculer le pH de ce volume
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[Duke Alchemist]

Bonjour.

Que proposes-tu ? Au moins quelques idées/propositions ? (voir la charte du forum)

Cordialement,
Duke.

[invitef084bf0e]

Ah oui! tu as tout à fait raison, excuse moi je suis nouvelle ici! Voici ma résolution :

1/ t (to) = [HO-]/C1 = Ke10^pH/C1 = 10^-0,7 inférieure à 1 donc c'est une base faible
2/ J'applique la formule pKA= pH - log ( base/acide ) = ph - log ( CA - Ke 10^pH / Ke 10^pH ) = 11,3 - 0,6 = 10,7
3/ pKa2 < pKa1
b- Pour la justification, je ne sais pas si c'est juste je dirai simplement que c'est une réaction acido-basique, mais c'est quand même évident, donc je ne sais pas. Pour l'équation, je vais essayer de la simplifier étant donné que je ne dispose pas des doubles liaisons sur clavier ce qui donne:
HCOOH + CH3NH2 --> HCONHCH3 + H2O ( la flèche va dans les deux sens)
c- C'est là que je galère on va dire.
Je décide d'appliquer la formule pKa = -log Ka, j'avoue je ne suis pas convaincue, je m'explique:
On a KA = [HCOO-].[H3O+]/ [HCOOH] . Les concentrations sont toutes à l'équilibre, et c'est justement le problème, quelle est la concentration de HCOOH et de HCOO- à l'équilibre. Etant donné qu'ils ont supposé que la réaction était totale donc, j'ai considéré [HCOOH] = 10^-2 mol / L ; après application numérique : j'obtient [HCOO-] = 1,4 x 10 ^-3 mol / L
4 / J'ai trouvé la concentration à l'équivalence, CV=C'V' -> C = 1,1 x 10^-3 mol / L
b - le pH, pH= -log [H3O+] = 2

Je ne suis pas du tout sûre des réponses, et je pense qu'elles sont fausses et que je devrai plus comprendre, j'ai justement pour ça que je partage TOUTES mes idées. Merci à vous!

[invitef084bf0e]

Après quelques heures d'essai, je pense que l'équation que j'ai proposée est fausse. Je pense plutot que c'est celle là HCOOH + CH3NH2 = (CH3NH3)+ HCOO-
Dans ce cas là, en considérant la réaction totale, [HCOO-]=10^-2 M , logiquement.
Dans l'attente de vos réponses.
Merci encore

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebdffca3e]

En effet, la première réaction que tu as écrite et une réaction d'acylation et non une acido-basique.
Et pour la 3)b) je pense que la justification attendue est simplement un axe de pKa

[invitec082b630]

Bonjour Yousmed,
Je crois pas que tu devrais partir sur le Pka pour la question 3c, tu devrais probablement plus te diriger vers un tableau d'avancement qui te permettra donc définir les quantités de matières des réactifs et ensuite grace aux informations données dans l'énoncé de résoudre cette question. Pour ce qui est de la question 4a , je n'ai pas réalisé le calcul pour vérifier cependant la méthode me parait bonne.
cordialement,
Armand

[invitef084bf0e]

Bonjour! Merci pour ta réponse
Concernant la question c), ma méthode est elle fausse? Sinon, pourrais tu m'expliquer exactement le sens de la question? Parce que des fois en chimie pour répondre.. Merci encore
Yousra

[invitec082b630]

Ta méthode me semble en effet fausse, je m'explique: le Ka ne va pas t'aider a déterminer la concentration qui est souhaitéecar tu n'as pas assez de données de plus en parlant d'équilibre je crois que tu fais en réalité allusion à l'équivalence (il est très important d'utiliser les bon termes tu pourrais perdre beaucoup de points si tu ne fais pas attention) Or l'équivalence désigne la question d'après c'est donc une donnée que tu n'est pas censé utilisé (dit moi si je me trompe). Alors pour résoudre la question 3c:
tout d'abord le sens de cette question est :
On te donne une donnée: la réaction est totale:
ce qui veut dire que la totalité des réactifs sont consommés de plus l'on sait que "rien ne se perd rien ne se crée tout se transforme", tu devrais donc pouvoir en déduire la quantité de matière finale notée xf qui est égale à xmax car la réaction est totale. (Piste: aller voir du coté du réactif limitant)
pour la deuxième partie de la question il est important que tu saches dans quel solution tu te trouves, lui donnée une appellation pour que tout soit limpide pour toi et le correcteur peut etre une bonne idée, cela te permettra donc après de déterminer la concentration en multipliant la quantité de matière par le volume.
J'espere que cette question est plus claire, il serait intéressant que tu postes ta réponse complète pour que l'on puisse te conseiller sur la démarche et la présentation à suivre car elles sont pour cette question par exemple très importante.
N'hésite pas si tu as d'autres questions
Armand

[invitef084bf0e]

Bonsoir Armand,
Tout d'abord merci infiniment pour tes explications, cela m'est d'une grande aide.
Je vais reprendre l'exercice à zéro et poster ma résolution. Mon problème c'est que je veux tout comprendre, mais le soucis c'est que je n'aurai aue 30 mins pour cet examen de chimie, et que ça n'est qu'une partie de l'épreuve..
Je t'envoie la solution dans quelques temps, merci encore!
Yousra