Constante d'acidité

[smack44]

Bonjour,

J'ai un TP a préparer et j'aimerai avoir votre avis sur mes réponses, en vous remerciant par avance de vos retours.
Je mets le sujet en pièce jointe

→ Ecrire la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau

CH3-COOH aq + H2O(l) = CH3-COO- aq + H3O+aq.

→ Donner l’expression de la constante d’acidité du couple CH3CO2H / CH3CO2–

K = [CH3CO2-aq]x[H3O+-aq]) / ([CH3CO2H aq]

→ Donner la relation entre le pH de la solution et le pKA du couple

pKA = - log KA pKA = - log ( [A−]×[H3O+]/[AH] )
pKA = - log ( [A−]/[AH] ) - log [H3O+]
pKA = - log [A−]/[AH] + pH
pH = pKA + log [𝐀−]/[AH]

→Donner l’expression de la concentration [CH3CO2H] dans le mélange en fonction de C, VAH et Vtotal
[AH] =n(AH)/Vtot = C.VAH/VAH + VA-

→ Donner l’expression de la concentration [CH3CO2-] dans le mélange en fonction de C, VA- et Vtotal
[A-] =n(A-)/Vtot = C.VA-/VAH + VA-

→ Exprimer le rapport [ CH3CO2-]/[CH3CO2H] en fonction de VAH et VA-
[A-] /[AH] = VA-/VAH = C.VA-/VAH + VA-/ C.VAH/VAH + VA-


→ Donner la relation reliant le pH, le pKa du couple et les volumes VA- et VAH

pH =log( VA-/VAH)

Encore merci et au plaisir de vous relire.
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[gts2]

Bonjour,

Quelques précisions avant de répondre : que représente VA- et VAH ? Vous mélangez VAH d'acide et VA- d'un sel NaA ?

[smack44]

Bonsoir

J'ai joint le sujet à mon message en pièce jointe.
Pouvez-vous le visualiser?

Cordialement

[smack44]

Si vous ne visualisez pas la pièce jointe j'ai recopié le sujet ci-dessous

Le pKA d’un couple acide / base est une grandeur importante qui peut être déterminée à partir de
mélanges des deux espèces conjuguées.
L’objectif de cette AE est la détermination du pKA du couple acido-basique CH3CO2H / CH3CO2– à partir
de mélanges de solutions aqueuses d’acide éthanoïque CH3CO2H(aq) et d’éthanoate de sodium (Na+(aq) +
CH3CO2-(aq)). On dispose d’une solution S1 d’acide éthanoïque et une solution S2 d’éthanoate de sodium de même
concentration C = 1,0.10-1 mol.L-1

Ensuite j'ai une expérience à réaliser en labo
Remplir une burette de la solution S1 d’acide éthanoïque
- Remplir la seconde burette de la solution S2 d’éthanoate de sodium
- Réaliser les mélanges suivants (veiller à homogénéiser les mélanges), et relever le pH du mélange

Différents volume de S1 VAH de 25ml 25ml 25ml 25ml
S2 VA- de 5ml 10ml 20ml 25ml

Remplir une burette de la solution S1 d’acide éthanoïque
- Remplir la seconde burette de la solution S2 d’éthanoate de sodium
- Réaliser les mélanges suivants (veiller à homogénéiser les mélanges), et relever le pH du mélange

Volume de S1 VAH 5 ml 10ml 20ml
S2 VA- 25ml 25ml 25ml

Récapituler tous les résultats dans un tableau

Ecrire la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau
→ Donner l’expression de la constante d’acidité du couple CH3CO2H / CH3CO2–
→ Donner la relation entre le pH de la solution et le pKA du couple
 On considèrera qu’il n’y a pas de réactions entre ces espèces conjuguées CH3CO2H et CH3CO2–
lorsqu’elles sont mises en présence : les espèces subissent juste une dilution
→ Donner l’expression de la concentration [CH3CO2H] dans le mélange en fonction de C, VAH et Vtotal
→ Donner l’expression de la concentration [CH3CO2-] dans le mélange en fonction de C, VA- et Vtotal
→ Exprimer le rapport CH3CO2-/CH3CO2H en fonction de VAH et VA-
→ Donner la relation reliant le pH, le pKa du couple et les volumes VA- et VAH
→ Compléter le tableau suivant
Volume de la
solution S1 : VAH 25 mL 25 mL 25 mL 25 mL 20 mL 10 mL 5 mL
Volume de la
solution S2 : VA- 5 mL 10 mL 20 mL 25 mL 25 mL 25 mL 25
VA-/VAH
log (VA-/VAH)
pH

A l’aide du logiciel Regressi, tracer la courbe pH= f(log(VA-/VAH))

→Donner l’équation de la droite obtenue
→ Comparer l’équation de la droite obtenue à la relation donnée précédemment reliant le pH, le pKa du
couple et les volumes VA- et VAH ; en déduire la valeur du pKA du couple
→ Sachant que la valeur théorique du pKA du couple CH3CO2H/CH3CO2- est de 4,76, calculer l’écart relatif
entre la valeur obtenue expérimentalement et la valeur théorique

Voilà j'aimerai connaître si possible la technique pour joindre un fichier.

En vous remerciant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

J'ai joint le sujet à mon message en pièce jointe. Pouvez-vous le visualiser?

Non, désolé. Vous la voyez de votre coté ? Où ?

[gts2]

Merci d'avoir recopié le texte.

Vos calculs/raisonnement paraissent corrects, juste une faute de frappe à la dernière ligne : je suppose qu'il faut lire pH = pKA + log( [V𝐀−]/[VAH] )

Autre remarque de forme : je suppose que C.VAH/VAH + VA- signifie C.VAH/(VAH + VA-)

[smack44]

Bonjour

Je ne vois pas la pièce jointe de mon côté, je vous remercie pour le retour je peux donc continuer.

→ Compléter le tableau suivant :

Volume de la
solution S1 : VAH 25 mL 25 mL 25 mL 25 mL 20 mL 10 mL 5 mL

Volume de la
solution S2 : VA- 5 mL 10 mL 20 mL 25 mL 25 mL 25 mL 25mL

VA-/VAH : 0,2 0,4 0,8 1 1,25 2,5 5

log (VA-/VAH) -0,70 -0,40 -0,10 0 0,10 0,40 0,70

pH (relevé lors de l'expérience)


A l’aide du logiciel Regressi, tracer la courbe pH= f(log(VA-/VAH))

→Donner l’équation de la droite obtenue

Son équation est de la forme y = a.x + b donc pH = a x log (VA-/VAH)
sachant que a=1 et b=4,8

→ Comparer l’équation de la droite obtenue à la relation donnée précédemment reliant le pH, le pKa du
couple et les volumes VA- et VAH ; en déduire la valeur du pKA du couple

a valeur du pKa du couple 4,8 graphiquement mais je ne sais pas l'expliquer avec la relation

→ Sachant que la valeur théorique du pKA du couple CH3CO2H/CH3CO2- est de 4,76, calculer l’écart relatif
entre la valeur obtenue expérimentalement et la valeur théorique

Valeur obtenue -Valeur théorique = (4,8 - 4,76)x100 = 0,04 x 100 = 4%

A quoi sert de calculer la valeur théorique afin de définir l'espèce qui prédomine acide éthanoïque ?

Merci encore

[gts2]

valeur du pKa du couple 4,8 graphiquement mais je ne sais pas l'expliquer avec la relation.

Vous avez une expression théorique "pH = pKa + log (VA-/VAH)" et des mesures expérimentales cohérentes avec une droite "pH = a + b x log (VA-/VAH)"

Il suffit d'identifier les deux a=pKa b=1

A quoi sert de calculer la valeur théorique ?

C'est la technique de base en physique : comparaison théorie-expérience
étape 1 : est-ce que la modélisation est correcte (le tracé de la droite), mais vous avez déjà du faire cela un certain nombre de fois : chute libre, loi de Descartes ...
étape 2 : évaluation de la précision des mesures (ici 4%)

Remarque : la donnée théorique étant à deux chiffres, vous avez trouvé expérimentalement avec deux chiffres 4,8 donc la même valeur !
Pour pouvoir vraiment comparer, il faudrait donc avoir la valeur théorique avec trois chiffres : 4,76 !

[smack44]

Parfait je vous remercie pour ces explications.

[smack44]

Bonjour

Je reviens vers vous car j'ai un doute sur mon calcul d'écart relatif j'avais répondu :

→ Sachant que la valeur théorique du pKA du couple CH3CO2H/CH3CO2- est de 4,76, calculer l’écart relatif
entre la valeur obtenue expérimentalement et la valeur théorique

la valeur obtenue -Valeur théorique = (4,8 - 4,76)x100 = 0,04 x 100 = 4%

Mais je pense qu'il s'agit plutôt de la valeur obtenue -Valeur théorique/ valeur théorique le tout x100
soit ((4,80-4,76)/4,76)x100=0,84 %

Merci

[gts2]

C'est bien cela, je n'avais pas lu de manière précise.

[smack44]

ok merci pour votre retour