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acide lactique : A quelle concentration d'une solution d'acide lactique (noté AH) dont la constante d'équilibre de la réaction sur l'eau est égale à 1,3 10-4 a-t-elle un pH de 2,7 ? corrigé AH + H2O= A- + H3O+. constante d'équilibre K = [A-][H3O+] / [AH] = 1,3 10-4 . en milieu acide les ions hydroxyde HO- sont négligeables la solution est électriquement neutre : [A-]=[H3O+] = 10-pH = 10-2,7 = 2 10-3 mol/L. conservation de la matière de A : [A-] + [AH] = c [AH] = c - [A-] = c-2 10-3 alors K s'écrit : K= (2 10-3 )2 / (c-2 10-3 ) = 1,3 10-4 c-2 10-3 = 4 10-6 /1,3 10-4 = 3,1 10-2 c= 3,3 10-2 mol/L. |
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acide chloroéthanoïque : Dans une solution d'acide chloroéthanoïque ClCH2COOH ( noté AH) de pH égal à 2,1, le taux d'avancement final de la réaction de l'acide sur l'eau est égal à 0,2. Ecrire l'expression de la constante d'équilibre de la réaction de cet acide sur l'eau et la calculer. corrigé AH + H2O= A- + H3O+. constante d'équilibre K = [A-][H3O+] / [AH] en milieu acide les ions hydroxyde HO- sont négligeables la solution est électriquement neutre : [A-]=[H3O+] = 10-pH = 10-2,1 = 8 10-3 mol/L. [A-]=[H3O+] = t c ( concentration initiale apportée mol/L) t taux d'avancement final à l'équilibre d'où c = 8 10-3 / 0,2 = 4 10-2 mol/L conservation de la matière de A : [A-] + [AH] = c [AH] = c - [A-] = 3,2 10-2 mol/L alors K s'écrit : K= (8 10-3 )2 / (3,2 10-2 ) =2 10-3.
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acide formique : Une solution d'acide formique HCOOH de concentration c= 2 10-2 mol/L a un pH de 2,7. Quel volume V de cette solution faut-il utiliser pour préparer 1 L de solution de pH=3 ? corrigé HCOOH + H2O= HCOO- + H3O+. constante d'équilibre K = [HCOO-][H3O+] / [HCOOH] en milieu acide les ions hydroxyde HO- sont négligeables la solution "mère" est électriquement neutre : [HCOO-]=[H3O+] = 10-pH = 10-2,7 = 2 10-3 mol/L. conservation de la matière de l'élément C : [HCOO-] + [HCOOH] = c = 2 10-2 [HCOOH] = c - [HCOO-] = 2 10-2 - 2 10-3 = 1,8 10-2 mol/L alors K s'écrit : K= (2
10-3 )2 / (1,8 10-2 )
=2,22
10-4.
[HCOO-]=[H3O+] = 10-pH = 10-3 mol/L. conservation de la matière de l'élément C : [HCOO-] + [HCOOH] = c1 [HCOOH] = c1 - [HCOO-] = c1 - 10-3 . K= 2,22 10-4 = 10-6 / (c1 - 10-3 ) 2,22 (c1 - 10-3 ) = 10-2 d'où c1 = 5,5 10-3 mol/L. facteur de dilution c / c1 = 2 10-2 / 5,5 10-3 = 3,64 volume V à prélever = 1000 / 3,64 = 275 mL. |
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conductimétrie : On mesure à 25°C avec la même cellule conductimétrique la conductance G2 = 162 mS d'une solution S2 d'acide éthanoïque de concentration 0,01 mol/L et la conductance G1 = 525 mS d'une solution S1 d'acide méthanoïque de concentration 0,01 mol/L.
conductivité molaire ionique en Sm² mol-1 : l(H3O+) = 35 10-3 ; l(CH3-COO-) = 4,1 10-3 ; l(HCOO-) = 5,46 10-3 Sm² mol-1. corrigé HCOOH + H2O= HCOO- + H3O+. la solution est électriquement neutre : [HCOO-]=[H3O+] mol m-3. s1 = l(H3O+) [H3O+] + l(HCOO-) [HCOO-] s1 =( l(H3O+) + l(HCOO-) ) [HCOO-] = (35+5,46) 10-3 [HCOO-] = 40,4610-3[HCOO-] H3C-COOH + H2O= H3C-COO- + H3O+. la solution est électriquement neutre : [H3C-COO-]=[H3O+] mol m-3. s1 = l(H3O+) [H3O+] + l(H3C-COO-) [H3C-COO-] s1 =( l(H3O+) + l(H3C-COO-) ) [H3C-COO-] = (35+4,09) 10-3 [H3C-COO-] = 39,0910-3[H3C-COO-] conductivité et conductance sont proportionnelles : donc G1/G2 = s1/s2 = 40,46 / 39,09 [HCOO-] / [H3C-COO-] 525/ 162 =3,24 = 1,035 [HCOO-] / [H3C-COO-] [HCOO-] = 3,24 / 1,035 [H3C-COO-] = 3,13 [H3C-COO-] soit t le taux d'avancement final de la réaction de l'acide méthanoïque sur l'eau : [HCOO-] = t C et [H3C-COO-] = 0,04 C t C = 3,13 * 0,04 C soit t = 0,125. HCOOH + H2O= HCOO- + H3O+. K = [HCOO-][H3O+] / [HCOOH] solution électriquement neutre : [HCOO-] = [H3O+] =t C conservation de la matière de l'élément C : [HCOO-] + [HCOOH]= C (mol/L) [HCOOH] = C - [HCOO-] = C - t C = C(1-t) . K = Ct 2 /
(1-t) =0,01*0,1252 /
(1-0,125) = 1,78
10-4.
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