Exercice pH

[invite471b23b1]

Bonjour je révise les réactions acides/bases et j'ai un exercice de pH mais je bloque. L'énoncé est:

"Combien de gramme d'acide sulfurique (H2SO4) a-t-on dissout dans 7L d'eau pour obtenir une solution de pH 2,3?"

J'ai trouvé :

→ pH = 2,3
→ -log{H+} = 1 x 10^-2,3 = 0,00502 mol/L
→ moles/litre = 0,00502 mol/L
= moles/7 =0,00502 mol/L
= 7 x 0,00502 = 0,035 moles

Puis avec les moles j'ai voulu calculer les grammes, mais je crois que je me trompe sur la masse molaire mais je n'arrive pas à trouver pourquoi... donc :

→ grammes / masse molaire = moles
= g / 98 = 0,035 moles
= 98 x 0,035 = 3,43 g

le corrigé me dit que la réponse est 1,7 grammes....

Merci de me lire, j'espère que ça a du sens, si quelqu'un trouve quelque chose... mille merci,
Bonne soirée/journée,
Nicki
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[Resartus]

Bonjour,
L'acide sufurique est un DIacide (deux fois plus de H+ par mole*).


*Ce n'est pas tout à fait vrai, mais aux concentrations indiquées, cela marche

[invite471b23b1]

Si on divise 3,4 on obtient bien 1,7. Mais je ne comprend pas le lien entre cela et le fait que l'acide sulfurique est un diacide ? et comment le sait-on ?

Merci beaucoup pour la réponse !

[moco]

L'acide sulfurique H₂SO₄ a une structure que tu peux essayer de représenter avec la symbolique de Lewis. Il y a un atome de Soufre disposant de 6 électrons. Quatre de ces électrons sont occupés pour se lier avec les deux premiers atomes d'oxygène O, en faisant deux liaisons S=O. Il reste deux électrons sur le soufre, qui peuvent aussi se lier à un atome O déjà lié à H. Cela fait deux liaisons nouvelles à partir de l'atome S central. Ces liaisons se dessinent S-O-H. On obtient l'acide sulfurique qui possèdent deux liaisons identiques S-O-H. Dans l'eau, les H⁺ se font éjecter et récupérer par l'eau qui les capte en formant des ions H⁺_aq ou H₃O⁺. Mais il y a dans chaque molécule d'acide sulfurique deux atomes H identiques. Ils peuvent tous les deux former des ions H⁺ ou H3O⁺. Donc quand on dissout H₂SO₄ dans l'eau, il se passe la réaction :

H₂SO4 + 2 H₂O --> 2 H₃O⁺ + SO₄^2-

Ce n'est pas comme avec HCl, ou chaque molécule HCl donne un et un seul proton pour former H₃O⁺. Ici, l'acide sulfurique libère deux protons.
Venons-en à ton problème !
Une solution de pH 2.3 contient 0.005 mol de ion H⁺ par litre. Mais pour créer ces 0.005 mol de H⁺ par litre, il faut dissoudre 0.0025 mole de H₂SO₄ par litre.

Il faut juste signaler un bémol, que mentionne brièvement Resartus. Les deux atomes H de l'acide sulfurique ne quittent pas la molécule en même temps. Quand il y a peu d'eau, et donc que la solution est concentrée, un seul des deux H quitte la molécule H₂SO₄. L'acide libère alors un seul H⁺ par molécule, et il reste en solution l'ion HSO₄^-. Mais on peut laisser tomber ce phénomène, car la solution dont tu parles est très diluée. Dès que la solution est assez diluée, la molécule perd ses deux atomes H.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite471b23b1]

Ahhhhh j'ai compris! j'aurais pas pensé à cette notion, merci énomément pour l'aide!

[invite471b23b1]

Je me permet de reposer un problème ici, pour completer ce que je ne comprenais pas au premier, j'ai un second exercice dont l'énoncé est :

"Quel est le pH d'une solution d'acide cyanhydrique 10^-1 mol/L?"

Je comprend que l'acide cyanhydrique est un acide faible (pKa > 0) et que donc sa dissociation dans l'eau n'est pas complète, et que pour cela il faut utiliser la constante d'équilibre d'acidité. Mon tableau de constante d'acidité m'indique que HCN = 6,03 x 10^-10

Ka de HCN = 6,03 x 10^-10
molarité = 0,1 M

Mais je ne vois pas les liens entre ces valeurs, je galère avec ce pH...

[invite471b23b1]

Nonnnnn c'est tout bon, mon tableau dit que HCH pKa = 9,22 et le corrigé utilise 9,31... bon, j'ai compris comment calculer

Merci!