pH des solutions ampholytes
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pH des solutions ampholytes



  1. #1
    Jude13

    pH des solutions ampholytes


    ------

    Bonjour à tous . ci-dessous y'a un exercice corrigé concernant le pH des solutions tampon et des ampholytes mais j'ai quelques questions .

    1) calculer la molarité d'un Acide éthanoique CH3COOH de pKa = 5
    a) dans une solution aqueuse de cette acide telle que [H3O+]=1mEq/L-1
    b) dans une solution aqueuse de cette acide telle que [H3O+]=0.1mEq/L-1
    2) calculer Alpha(degré de dissociation) pour chaque solution et conclure .

    Réponses:
    1) a) on a pH= -log[H3O+] = -log(1*10^(-3)) = 3 donc C=10^(-3)mol/L
    b) on a pH= -log[H3O+] = -log(0.1*10^(-3)) = 4 donc C=10^(-4)mol/L
    2) on a Ka=(alpha^2 * C)/(1-alpha)
    Ka = alpha^2*C donc alpha = √(K/C)
    donc alpha 1 = 0.1
    alpha 2 = 0.3
    conclusion : alpha <1 donc il s'agit d'un acide faible .
    Je n'ai pas compris pourquoi dans la première question on a mis que [H3O+] = C ( cette formule est réservée aux acides forts si je ne me trompe pas ?)
    et pourquoi on a consideré dans la 2éme question , que 1-alpha = 1 alors qu'on n'a même pas démontré qu'il s'agit d'un acide faible (j'ai cru qu'on devrait résoudre l'équation du second degré) ?

    Merci beaucoup !

    -----

  2. #2
    gts2

    Re : pH des solutions ampholytes

    Vous êtes sûr ?

    Déjà l'unité ? mEq/L-1 ; vous voulez dire mmol/L

    Dans les deux cas pH<pK-1 (un peu limite), donc acide faible peu dissocié, donc pas acide fort, çà c'est clair.
    (Ou alors il serait temps que je me couche)

    Ensuite pour le coefficient de dissociation, quasi rien à faire : on a (H+) donc (CH3COO-) (quasi égal à (H+)) et (CH3COOH) (quasi égal à c déterminé en 1), donc est connu.
    Il n'est pas nécessaire de résoudre l'équation, il suffit de comparer (H+) et c.

  3. #3
    moco

    Re : pH des solutions ampholytes

    Bonsoir,


    Quel est l'enseignant attardé qui enseigne encore les équivalents ? Cette notion controversée a été abandonnée dans les années 1950 au profit de celle de mole, qui ne donne pas lieu aux fâcheuses confusions qu'on rencontre parfois avec les équivalents. Dans ce problème heureusement, les termes équivalent et mole sont interchangeables.

    Ceci dit, tu as raison, il n'y a pas lieu de dire que [H3O+] = c, car cette formule est réservée aux acides forts. Et ici on a un acide faible puisque pKa vaut 5. Les acides dont le pKa est supérieur à 1 sont faibles.

    Les calculs que tu donnes sont tous faux. Je vais essayer de te le montrer.
    Partons de la donnée : Ka = 10-5, et c'est en soi assez curieux, car, dans les tables, l'acide éthanoïque a un pKa de 4.75. On dirait que l'auteur du problème a cherché a se simplifier la tâche, en prenant un chiffre sans décimales.
    Si [H3O+] est donné, on peut écrire : c = [H3O+]2/Ka.
    Ici, avec [H3O+] = 0.001 M, c = (10-3)2/10-5 = 10-1 M = 0.1 M
    Puis, avec [H3O+] = 0.0001 M, c = (10-4)2/10-5 = 10-3 M = 0.001 M.

    Quant au paramètre alpha, c'est le pourcentage de molécules dissociées, donc c'est [H3O+]/c. En réalité c'est [H3O+]/(c - [H3O+). Mais en 1ère approximation, on considère souvent que [H3O+]<< c, donc peut être négligé dans cette soustraction.
    Dans la première solution, c = 0.1 M et [H3O+] = 0.001 M, donc alpha vaut 0.01 = 1%
    Dans la deuxième solution, c = 0.001 M et [H3O+] = 0.0001 M, donc alpha vaut 0.1 = 10%

    On peut aussi faire tous ces calculs rigoureusement par l'équation du 2ème degré, comme tu le dis. C'est même mieux. Cela dépend de la précision qu'on veut chercher à atteindre.

  4. #4
    Jude13

    Re : pH des solutions ampholytes

    oh j'ai compris ! merci beaucoup pour les explications !
    Mais est-ce que la formule c = [H3O+]2/Ka est valable pour tous les acides ?
    Sinon merci encore , vous me sauvez la vie ^^

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gts2

    Re : pH des solutions ampholytes

    Cette formule suppose que
    1- (H+)=(A-)
    2- (HA)=c (au lieu de c-(A-)

    Autrement dit suppose un acide faible peu dissocié.
    Un moyen de vérifier est le diagramme de prédominance : si pH<pKa-1, l'approximation est correcte. (Il faut aussi vérifier si on n'est pas trop près de pH=7 : autoprotolyse de l'eau)

  7. #6
    Jude13

    Re : pH des solutions ampholytes

    Oh je vois .
    Merci beaucoup !

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