chimie examen univ

[Dune25]

exercices:

1. on dispose de deux solutions. La première, A, est une solution d'hydroxyde de potassium 0,0100M.La seconde, B, est une solution de sulfite d'hydrogene 0,0200 M. Le sulfite d'hydrogene est un diacide de PKa1= 1,80 et de PKa2= 7,20. on estime que les volumes des mélanges son additifs:

a) quel est le pH de la solution A et quel est le pH de la solution B?

b) quel est le pH si l'on mélange 50mL de la solution A et 50 mL de la solution B?

c) quel est le pH si l'on mélange 100mL de la solution A et 50 mL de la solution B?

[Barbidoux]

1. on dispose de deux solutions. La première, A, est une solution d'hydroxyde de potassium 0,0100M.La seconde, B, est une solution de sulfite d'hydrogene 0,0200 M. Le sulfite d'hydrogene est un diacide de PKa1= 1,80 et de PKa2= 7,20. on estime que les volumes des mélanges son additifs:

a) quel est le pH de la solution A

pH=14+lg{OH^(-)}=12

et quel est le pH de la solution B?

AH2=H2SO3

Réaction Principale et tableau d'avancement (on néglige les ions apportés par la dissociation de l'eau):

...........AH2....+.......H2O --> AH^(-)+H3O^(+)

teq......(a-x).............(excès).....(x)..........(x).......

K1={x}^2/{a-x} ==> {x^2}+K*{x}-a*K1=0 ==> {x^2}+10^(-1.8}*{x}-2*10^(-3.8)=0 ==> {x}=0.0116 ==> pH=-lg{x}=1.93

b) quel est le pH si l'on mélange 50mL de la solution A et 50 mL de la solution B?

On a neutralise la moitié de l'acide AH2. Réaction Principale et tableau d'avancement

...........AH2....+.......H2O --> AH^(-)+H3O^(+)

teq......(a-x).............(excès).....(b+x)..........(x).......

K1={b+x}*{x}/{a-x} ==>x^2+{b+K}*x-K1*a=0

facteur de dilution =2

a=0.005

b=0.005 ==> {x}=3.28*10^(-3) et pH=2.484

c) quel est le pH si l'on mélange 100mL de la solution A et 50 mL de la solution B?

Neutralisation totale de la première acidité de AH2. Réaction Principale et tableau d'avancement

...........2*AH^(-)......... --> AH2+A^(2-)

teq........(a-2*x).................(x).......(x)

Or :

K1={AH^(-)}*{H3O^(+)}/{AH2} et K2={A^(2-)}*{H3O^(+)}/{AH^(-)2} Il s'en suit que comme {AH2}={A^2-}={x} alors K1*K2={H3O^(+)}^2 et pH=- lg √( K1*K2)=(pK1+pK2)/2=(1.8+7.2)/2=4.5