aurélie juin 2001

d'après concours kiné Paris 2001


exercice suivant : dioxyde de soufre

1
mélange d'acide et de base: réactions prépondérantes

Dans une fiole jaugée de 500 ml on prépare une solution S contenant 0,1 mol de chlorure d'hydrogène, 0,05 mol d'hydroxyde de sodium et 0,1 mol de méthanoate de sodium. Données pKa du couple HCOOH/HCOO- = 3,8

Quelle(s) est (sont) l'(es) affirmation(s) exacte(s) ?

  1. la première réaction prépondérante qui a lieu s'écrit : H3O+ + HO- --> 2H2O
  2. la constante d'équilibre de la seconde réaction prépondérante a pour valeur Kr= 6,3 103.
  3. Il n'y a quasiment pas de réaction entre les ion méthanoate et les molécules d'eau.
  4. le pH de la solution S est égal à 3,8.
  5. La dilution au 1/10 de la solution S augmente le pH de 1 unité. 

corrigé
acide / base..........pKa

H2O / HO- ..........14

HCOOH / HCOO-...3,8

H3O+ / H2O .....0

HO- + H3O+ --> 2H2O

l'acide le plus fort réagit naturellement avec la base la plus forte

la constante de cette réaction est égale à 1014.

HO-
H3O+
à t=0, départ
0,05 mol
0,1 mol
en cours
0,05-x
0,1-x
à la fin
0
0,05 mol


acide / base..........pKa

HCOOH / HCOO-...3,8

H3O+ / H2O .....0

HCOO- + H3O+ --> H2O + HCOOH

l'acide le plus fort réagit naturellement avec la base la plus forte

la constante de cette réaction est égale à 103,8= 6,3 103.

dans le cas d'une réaction naturelle, l'exposant est égal à la différence positive des pKa

HCOO-
H3O+
HCOOH
à t=0, départ
0,1 mol
0,05 mol
0
en cours
0,1-x
0,05-x
x
à la fin
0,05 mol
0
0,05 mol

La solution finale contient HCOOH et l'ion méthanoate, la base conjuguée de HCOOH, en quantité égale: c'est une solution tampon dont le pH est égal au pka du couple acide base. pH=pKa= 3,8.

Le pH de cette solution n'est pas modifié lors d'une dilution au 1/10.


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