TD réactions acido basiques

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TD réactions acido-basiques Exercice 1 : Un mélange en solution aqueuse d'acide méthanoïque HCO2H, d'acide nitreux HNO2, d'ions méthanoate HCO2- et d'ions nitrite NO2- est susceptible d'évoluer suivant une réaction d'équation : ?? +=+ 2222 NOHHCOHNOHCO de constante K = 2,80 Initialement, après mélange, mais avant toute réaction, les concentrations des espèces valent : 1 02021 .0200,0]HNO[][ ?? === LmolHCOC 1 02022 .0100,0][][ ?? === LmolNOHHCOC 1. Dans quel sens évolue la réaction vers l'équilibre thermodynamique ? 2. Déterminer l'avancement volumique de la réaction à l'équilibre. 3. Cette réaction peut-elle être considérée comme totale ? Exercice 2 : identification d'acides forts ou faibles Dans un 1 L d'eau, on introduit : • 1 mol de d'acide fluorhydrique HF • 2 mol d'acide nitrique HNO3, un acide fort • 1 mol de soude NaOH • 2 mol de chlorure d'ammonium NH4Cl Déterminer le système équivalent correspondant à cet état initial. On ne cherchera pas du tout à déterminer le pH à l'équilibre, ni même la RP. Dans un 2ème bécher, on introduit dans 1 L d'eau : • 1 mol d'acide perchlorique HClO4 • 2 mol de méthanolate de sodium (CH3ONa).

  • pka

  • coefficient de dissociation ? de l'acide chloroacétique

  • solution d'hydrogénotartrate de potassium

  • solution de nitrite de sodium

  • mélange en solution aqueuse d'acide méthanoïque

  • pka du couple


Publié le : vendredi 1 janvier 2021
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Source : cpge-brizeux.fr
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TD réactions acido-basiques Exercice 1 : Un mélange en solution aqueuse d'acide méthanoïque HCO2H, d'acide nitreux HNO2, d'ions - -méthanoate HCO2d'ions nitrite NO et2susceptible d'évoluer suivant une réaction est d'équation : % % HCO#HNO1HCO H#NOde constante K = 2,80 2 2 2 2 Initialement, après mélange, mais avant toute réaction, les concentrations des espèces valent : % %1 C1[HCO]1[HNO ]10,0200mol.L1 20 20 % %1 C1[HCO H]1[NO]10,0100mol.L2 20 20 1.Dans quel sens évolue la réaction vers l'équilibre thermodynamique ? 2.Déterminer l'avancement volumique de la réaction à l'équilibre. 3.Cette réaction peut-elle être considérée comme totale ? Exercice 2 : identification d’acides forts ou faibles Dans un 1 L d’eau, on introduit : ·1 mol de d’acide fluorhydrique HF ·2 mol d’acide nitrique HNO3, un acide fort ·1 mol de soude NaOH ·2 mol de chlorure d’ammonium NH4Cl Déterminer le système équivalent correspondant à cet état initial. On ne cherchera pas du tout à déterminer le pH à l’équilibre, ni même la RP. ème Dans un 2bécher, on introduit dans 1 L d’eau : ·1 mol d’acide perchlorique HClO4·2 mol de méthanolate de sodium (CH3ONa). Le pKa du couple associé à pour valeur 16. Quel est le couple acido-basique dont le pKa est de 16 ? ème Déterminer le système équivalent à l’état initial à ce 2mélange ? Données : - -- + pKa (HF/F ) = 3,2 ; pKa (HNO3/NO3) = 0 ; pKa (HClO4/ClO4)=-8; pKa (NH4/NH3) = 9 Exercice 2 : diagramme de prédominance 1)Nature d’espèces — 2— Soit les espèces H2CO3, HCO3et CO3. Préciser leur nature ; y a-t-il un ampholyte ? Attribuer les pKa aux couples correspondants : pKa1= 6,4et pKa2= 10,3. · H2CO3 n’existepas en solution aqueuse, cette espèce est représentée par le dioxyde de carbone. Justifier. 2)Domaines de prédominance L’acide phosphorique H3PO4est un triacide dont les 3 pKa valent respectivement : 2,2 – 7,2 – 12,3. a)Tracer sur une échelle de pH les domaines de prédominance correspondants. b)Définir les domaines où chacune des espèces est majoritaire (faire la démonstration dans un cas).
Exercice 3 : pH d’une solution de base faible On cherche à calculer le pH d’une solution de nitrite de sodium NaNO2de concentration 0,1 mol/L. 1.Placer les espèces présentes sur un axe en pKa 2.Déterminer la réaction prépondérante 3.Quelle est la valeur de la constante d’équilibre de la réaction prépondérante 4.Déterminer l’état final correspondant à cette réaction. En déduire la valeur du pH (on n’oubliera pas de vérifier d’éventuelles hypothèses) -Donnée : pKa (HNO2/NO2) = 3,2 Exercice 4 : détermination d’une valeur de constante d’équilibre On considère une solution de méthanoate d’ammonium NH4HCO2de concentration en soluté apporté (c’est-à-dire avant toute réaction) c = 0,1 mol/L 1.Déterminer les espèces en présence. 2.Les placer sur un axe en pKa 3.Déterminer la RP puis donner la valeur de sa constante déquilibre. 4.Calculer le pH de la solution - + Données :pKa (HCO2H/HCO2; pKa (NH) = 3,84/NH3) = 9,2 ère Exercice 5 : cas d’une 1RP quantitative Dans un litre d’eau pure, on introduit les espèces chimiques suivantes : HCl 0,15mol CH3CO2Na 0,10mol HSNa 0,15mol Calculer le pH de la solution à l’équilibre. - 2-- -Données :: pKa(HS /S) = 13pKa(H2pKa(CHS/ HS ) = 73COOH/CH3COO ) = 4,7 Exercice 6 : cas d’une RS non négligeable + — Calculer le pH d’une solution d’hydrogénosulfure de sodium (Na,HS )à la concentration C = 0,01 mol/L. Données : pKa1= 7 ; pKa2= 13 Exercices pour s’entraîner Exercice 7:Calculs de pH 1) Cas d’un monoacide:Calculer le pH d’une solution d’acide méthanoïque (HCO2H) dont la -1 -1 concentration est C = 4,00.10mol.L . 2) Cas d’une monobase:Calculer le pH d’une solution de nitrite de sodium (NaNO2) dont la -1 -1 concentration est C = 1,00.10mol.L .
— — Données : pKa (HCO2H/HCO2) = 3,80 ; pKa (HNO2/NO2) = 3,20 Réponses : 1) pH = 2,102) pH = 8,10 Exercice 8 : Solution d’hydrogénotartrate de potassium Déterminer le pH d’une solution d’hydrogénotartrate de potassium (noté KAH) à la -1 concentration C = 0,1 mol.L. — —2— Données : pKa1= pKa (AH2= 3,00 et pKa/AH )2= 4,30/A )= pKa(AH Réponse : pH = 3,65 Exercice 9 : Calcul de coefficient de dissociation 1.Calculer le pH d’une solution de ClCH2CO2H de concentration C dans les cas suivants : -1 -1-3 -1- -1 a)mol.L b)C = 7,00.10mol.L c)C = 1,00.10 5 mol.LC = 1,00. 10 2.Calculer, dans chaque cas, le coefficient de dissociationade l’acide chloroacétique , (défini comme le rapport de la quantité de matière d’acide dissociée sur la quantité de matière d’acide initiale) et conclure. 3.Répondre aux mêmes questions dans le cas de l’acide cyanhydrique. — — Données :pKa (ClCH2CO2H/ ClCH2CO2) = 9,20) = 2,90 ; pKa (HCN/CN Réponses : 1) et 2) a) pH=2,00 ;a=0,11 b)pH=2,60 ;apH=5,00 ;=0,34 c)a=1 -5 -4-3 3) a) pH=5,10 ;a=7,9.10 b)pH=5,70 ;apH=6,90 ;=2,85.10 c)a=5.10
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