Comparaison d'acides, acide fluorhydrique, aspirine : taux d'avancement.

. Comparaison d'acide de même concentration C= 0,010 mol/L. O xf (mol) V : volume solution (L) xmax (mol) = CV t =xf/ xmax pH =-log(xf/V) acide chlorhydrique 1,0 10-3 0,10 0,01*0,1 = 1,0 10-3 1 2 acide dichloroéthanoïque 7,9 10-4 0,50 0,01*0,5 =5,0 10-3 0,16 2,8 chlorure d'ammonium 2,5 10-6 1,0 0,010 2,5 10-4 5,6 Ecrire la réaction de chaque acide avec l'eau. Identifier les couples acide / base. H3O+aq / H2O(l) : HCl aq + H2O(l) --> H3O+aq +Cl-aq. HCl2COOH aq / HCl2COO-aq : HCl2COOH aq + H2O(l) = H3O+aq +HCl2COO-aq. NH4+aq / NH3 aq : NH4+aq + H2O(l) = H3O+aq +NH3 aq. Calculer xmax, le taux d'avancement final t et le pH. Voir tableau ci-dessus. Acide fluorhydrique. Conductivité de la solution  s =2,2 10-2 S m-1 ; concentration C = 1,0 mol m-3. Ecrire la réaction de l'acide avec l'eau. HF aq + H2O(l) = H3O+aq +F-aq. Donner l'expression de la conductivité. La solution est électriquement neutre : [F-aq] =[H3O+aq]. s = lH3O+ [H3O+aq] + lF- [F-aq] = (lH3O+ + lF)  [H3O+aq]= (lH3O+ + lF) [F-aq] Calculer [H3O+aq]. lH3O+ = 3,50 10-2 SI ;  lF = 5,54 10-3 SI. [H3O+aq]= s / (lH3O+ + lF) = 2,2 10-2 / (3,50 10-2 + 5,54 10-3 ) = 0,54 mol m-3 = 5,4 10-4 mol/L. Calculer la valeur de la constante d'équilibre K et conclure. K = [H3O+aq][F-aq] /[HF aq] = (5,4 10-4)2 / (1,0 10-3 - 5,4 10-4) =6,3 10-4. K est  faible, la réaction de l'acide fluorhydrique avec l'eau est partielle. Calculer le taux d'avancement final. t = [H3O+aq] / C = 5,4 10-4 / 1,0 10-3 =0,54. Comment varie t par dilution ? Par dilution le taux d'avancement se rapproche de 1. . L'aspirine, acide acéthylsalicylique, noté AH. On dissout un comprimé d'aspirine contenant 500 mg d'acide acéthylsalicylique dans 100 mL d'eau distillée. Ecrire la réaction de l'acide avec l'eau. AH aq + H2O(l) = H3O+aq +A-aq. Exprimer la constante d'équilibre K. K = [H3O+aq][A-aq] /[AH aq]. Calculer la concentration molaire de l'aspirine. M(aspirine) = 180 g/mol. n = m/M = 0,500 / 180 = 2,777 10-3 mol C = n / V = 2,777 10-3 / 0,100 = 2,78 10-2 mol/L. Le pH est égal à 2,6 à 25°C. Calculer K. [H3O+aq] = [A-aq] = 10-pH =10-2,6 =2,51 10-3 mol/L ;   [AH aq] = C-[A-aq]  =2,78 10-2 -2,51 10-3 =2,53 10-2 mol/L. K = 2,51 10-3 * 2,51 10-3  / 2,53 10-2 ~ 2,5 10-4. Calculer xmax. xmax = C V = 2,777 10-2 * 0,100 = 2,78 10-3 mol. Calculer xf. xf = 10-pH V =  10-2,6 * 0,100 = 2,51 10-4 mol. Calculer le taux d'avancement final et conclure. t = xf  / xmax = 2,51 10-4 / 2,78 10-3 =0,090. Ce taux est très inférieure à 1, la réaction de l'acide acéthylsalicylique sur l'eau est partielle.

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