Aurélie 10/04/06
acide base

d'après concours kiné EFOM 2006

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acide base

A- Définir un acide fort au sens de Brönsted

  1. Ecrire l'équation de la réaction entre un monoacide fort AH et l'eau.
  2. Le pH d'une solution aqueuse S d'un monoacide fort AH est égal à 2,7. Calculer sa concentration.

B- On dispose d'une solution S1 d'un monoacide A1H de concentration c1 et de pH1= 2,4. A partir de S1 on prépare une solution aqueuse S'1 de concentration c'1 = c1/10. Le pH de S'1 a pour valeur 2,9. En déduire si A1H est un acide fort ou faible. Justifier.
- Ecrire l'équation de la réaction entre A1H et l'eau

C- Définir la constante d'acidité d'un couple acido basique AH/A-.
- Calculer la constante d'acidité Ka du couple A1H/A1- sachant que la solution S1 de pH =2,4 a une concentration c1 = 0,10 mol/L. Vérifier que le pKa de ce couple vaut 3,8.

D- A un volume v1 = 50 mL de solution S1, on ajoute un volume d'une solution aqueuse S2 d'hydroxyde de sodium de concentration c2 = 0,10 mol/L. Quel volume v2 de la solution S2 faut-il ajouter pour obtenir l'équivalence acido basique. Justifier la valeur du pH à l'équivalence.

- Quel volume v'2 de la solution S2 faut-il ajouter pour obtenir un mélange de pH=3,8 ? Comment s'appelle une telle solution ?

corrigé
un acide fort au sens de Brönsted : espèce susceptible de céder un proton ; la réaction avec l'eau est totale.

Le pH d'une solution aqueuse S d'un monoacide fort AH est égal à 2,7. Sa concentration est telle que pH=-log C soit C= 10-pH = 10-2,7 = 2,0 10-3 mol/L.

Lors de la dilution de facteur 10, le pH a varié de 0,5 unité. Or le pH d'un acide fort varie d'une unité lors d'une dilution de facteur 10. En conséquence A1H est un acide faible.

équation de la réaction entre A1H et l'eau : A1H + H2O = A1- + H3O+.

constante d'acidité d'un couple acido basique AH/A- : AH + H2O = A- + H3O+.

la constante associée à l'équilibre ci-dessus est la constante d'acidité Ka du couple AH/A- : Ka = [A-][H3O+] / [AH]

constante d'acidité Ka du couple A1H/A1- : [A1-]=[H3O+] = 10-2,4 = 4 10-3 mol/L

conservation de A1 : [A1H] + [A1-] = 0,1 d où [A1H] = 0,1-4 10-3 =9,6 10-2 mol/L

Ka = 4 10-3 * 4 10-3 / 9,6 10-2 = 1,67 10-4 ; pKa = -log 1,67 10-4 = 3,8.

A1H + HO- = A1- + H2O réaction totale.

A l'équivalence les quantités de matière des réactifs mis en présence sont en proportions stoechiomètriques

c1v1 = c2v2 soit v2 = c1v1 / c2 = 0,1*50 / 0,1 = 50 mL

la valeur du pH à l'équivalence est supérieure à 7, la base conjuguée A1- est très majoritaire.

A la demi équivalence ( v'2 = 25 mL) de ce dosage le pH est égal au pKa du couple A1H/A1- : on obtient une solution tampon.
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