Exercice réaction acido-basique

[inviteb7ebcf0e]

Bonjour à tous !

Alors voilà, ayant un exercice de réaction acido-basique à faire pour la rentrée je me suis retrouvé bloqué au milieu de l'exercice. Un peu d'aide serait la bienvenue !

Enoncé : L'acide sulfurique est fort pour sa première acidité. La seconde activité à un pKa de 2. Donner le diagramme de prédominance en fonction du pH pour les espèces dérivant de l'acide sulfurique en solution aqueuse. Déterminer les concentrations à l'équilibre des ions H3O+, HO-, HSO4- et SO4(2-), ainsi que le pH d'une solution d'acide sulfurique de concentration 6,0.10^-3 mol.L-1

Concernant la première partie de la question j'ai réalisé le diagramme de prédominance avec H2SO4 à gauche, puis après -3,0 j'y ai mis HSO4- et enfin après 2 j'ai noté SO4(2-). Malheureusement pour les concentrations à l'équilibre je ne vois pas comment commencer la rédaction ni par quel moyens nous allons obtenir le résultat à la question posée...

Merci d'avance pour votre aide !!
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[gts2]

On est en chimie, donc la première chose à faire est d'écrire les deux réactions, puis faire un tableau d'avancement et utiliser celui-ci pour "remplir" la condition d'équilibre qu'il restera alors à résoudre.

[inviteb7ebcf0e]

Pour faire le tableau de réaction, je me sers de quelle réaction ? La première acidité, la deuxième ou l'addition des deux ?

[gts2]

Il y a deux réactions, la première totale, la deuxième équilibrée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb7ebcf0e]

donc je me sers de la seconde acidité ? J'ai compris la théorie mais en pratique dans cet exercice je ne vois pas quelle réaction rédiger...

[gts2]

Vous faites un tableau H2SO4 HSO4- SO42- H+
Vous remplissez la première ligne

Vous écrivez la réaction totale correspondant à la première acidité
Vous remplissez la ligne suivante

Vous écrivez la réaction équilibrée correspondant à la deuxième acidité
Vous remplissez la ligne suivante (avec donc une inconnue)

Pour déterminer l'inconnue vous écrivez la condition d'équilibre de la deuxième acidité.

[inviteb7ebcf0e]

Voici ce que j'ai rédigé :

H2SO4 HSO4- SO42- H+
6_______c____c_____c

H2SO4 + H2O -><- HSO4- + H3O+
6_________________c

HSO4- + H2O -><- SO42- + H3O+
c-x________________x_______x

Je ne suis vraiment pas sûr du résultat et je pense qu'il me manque quelques valeurs...

[gts2]

H2SO4 HSO4- SO42- H+
6_______c____c_____c

Vous raisonnez en mmol/L OK, mais au départ tout est à zéro sauf H₂SO₄. A quoi correspond votre c ?

H2SO4 + H2O -><- HSO4- + H3O+
6_________________c

La réaction étant totale H₂SO₄ disparait donc 0 et donne, comme vous l'avez écrit HSO₄^- et H⁺ qui valent donc maintenant 6.

HSO4- + H2O -><- SO42- + H3O+
c-x________________x_______x

Le point de départ est 6 en HSO₄^- donc 6-x.
Le point de départ est 6 en H⁺ donc 6+x.

[inviteb7ebcf0e]

Vous raisonnez en mmol/L OK, mais au départ tout est à zéro sauf H2SO4. A quoi correspond votre c ?

Mon C correspond à une concentration quelconque non connue mais comme on l'a marqué ainsi dans mon cours, je pensais qu'il était utile de le noter ici.

La réaction étant totale H2SO4 disparait donc 0 et donne, comme vous l'avez écrit HSO4- et H+ qui valent donc maintenant 6.

H2SO4 + H2O -><- HSO4- + H+
0_________________6______6

Le point de départ est 6 en HSO4- donc 6-x.
Le point de départ est 6 en H+ donc 6+x.

HSO4- + H2O -><- SO42- + H+
6-x________________x_______6+x

Qu'en pensez vous ?

[gts2]

[QUOTE=Harierod;6756200]Mon C correspond à une concentration quelconque non connue mais comme on l'a marqué ainsi dans mon cours, je pensais qu'il était utile de le noter ici./QUOTE]
Elle n'est pas inconnue, elle est nulle.

HSO4- + H2O -><- SO42- + H+
6-x________________x_______6+x

Cela parait correct, il n'y plus qu'à résoudre en prenant comme variable h=6+x puisque c'est h qu'on cherche.

[inviteb7ebcf0e]

Super merci, j'essaye de terminer l'exercice avec vos indications et je reviens vers vous si je rencontre d'autres problèmes ! Merci beaucoup