Dissolution Et Pka

[yvesbelleville]

Bonjour à toutes et à tous,

Je fais un exercice de chimie et je bute sur la fin, si vous pouviez y jeter un petit coup d'oeil please..

On dispose d'une solution S obtenue en dissolvant dans un litre d'eau pure 0.10 mole d'un acide AH

Le pH de la soluton S est 2.6

A/calculer les concentrations de différentes espéces chimiques en solution

=>H3O+=A-=2.5*10^(-3) mol.L-1

AH=9.7*10^(-2) mol.L-1

B/En déduire le pKa du couple AH/A-

=>pKa=4.2

On prépare 100cm3 d'une solution S' en prélevant 50cm3 de solution S auxquels on ajoute 50cm3 de solution à 0.05 mol.L-1 d'hydroxyde de sodium. Le pH de la solution S' vaut 4.2

C/ Calculer la constante d'équilibre de la réaction AH +OH-=A-+H2O en utilisant la valeur de Ka précédemment trouvée

=>K=6.4*10^9 >10^4 réaction totale

D/Calculer la concentration des ions A- et des molécules AH dans la solution S'

Pour faire cela je vais faire un tableau d'avancement en considérant la réaction totale

MAIS que dois je mettre au niveau du nombre de moles initiales?

Dois je :

1ere hypothese : considerer l'acide AH en solution et mettre que nAH=4.875*10^-3 mol.

nOH-=2.5*10^-3 mol.

nA-=50*10^(-5.6) mol

2eme hypothese : considerer que l'acide AH est peu dissous dans l'eau est donc de ce fait que l'on peut considerer que

nAH initiales=50*10^(-3)*0.1=5*10^(-3) mol

et comme il est peu dissous on suppose egalement que nA- initiales = 0

La 1ere hypothese suppose que j'utilise les resultats des questions précédentes..

Qu'est il le plus courant de faire dans un tel exercice ?

Merci

[Barbidoux]

On dispose d'une solution S obtenue en dissolvant dans un litre d'eau pure 0.10 mole d'un acide AH

Le pH de la solution S est 2.6

A/calculer les concentrations de différentes espéces chimiques en solution :

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.........AH...+..H2O --> A^(-)+H3O^(+)

tfin...(a-x)...excès.........(x)....(x)

Ka={A^(-)}*{H3O^(+)}/{AH}={x}^2/{a-x}=(10^(-pH))^2/(a-10^(-pH))=10^(-5,2)/(0,1-10^(-2,6))=6,47*10^(-5)=10^(-4,19)

[A^(-)]=[H3O^(+)]=2,51*10^(-3) mol/L

[AH]=9,75*10^(-2) mol/L

----------------------------------------

B/En déduire le pKa du couple AH/A-

=>pKa=4,19

On prépare 100cm3 d'une solution S' en prélevant 50cm3 de solution S auxquels on ajoute 50cm3 de solution à 0.05 mol.L-1 d'hydroxyde de sodium. Le pH de la solution S' vaut 4.2

C/ Calculer la constante d'équilibre de la réaction AH +OH-=A-+H2O en utilisant la valeur de Ka précédemment trouvée

----------------------------------------

.........AH...+..OH^(-) --> A^(-)+H2O

t.......(a-x)......(b-x).........(x)....(excès)

K={A^(-)}/({AH}*{OH^(-)})={A^(-)}*{H3O^(+)}/({AH}*{OH^(-)}*{H3O^(+)})=Ka/Ke=10^(9,81)

où a=Ca*Va est le nombre de moles intial d’acide AH, b=Cb*Vb le nombre de moles initial de base OH^(-) et x l’avancement de la réaction.

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D/Calculer la concentration des ions A- et des molécules AH dans la solution S'

----------------------------------------

[AH]=(a-x)/(Va+Vb)

[A^(-)]=x/(Va+Vb)

De l’expression de Ka on déduit :

Ka={A^(-)}*{H3O^(+)}/{AH}={x/(Va+Vb)}*10^(-pH)/ {(a-x)/(Va+Vb)}={x}*10^(-pH)/ {(a-x)} ==> x=Ka*a/(Ka+10^(-pH))=10^(-4,19)*0,1*0,1/(10^(-4,19)+10^(-4,2))=5,06*10^(-3) mol

[AH]=(a-x)/(Va+Vb)=(10^(-2)-5,06*10^(-3))/0,15=3,29*10^(-2) mol/L

[A^(-)]=x/(Va+Vb)=5,06*10^(-3) /0,15=3,37*10^(-2) mol/L

A vérifier....