exercice calcul de pH

[Abi]

bonjour ! je ne comprend pas la correction notée

pour le QCM 6 item B:
comment trouve-t-on le 16 mmol ( ou le 8 mmol/L) ?
puisqu'on se trouve dans un tampon fermé d'après l'énoncé pourquoi utilise-t-on la formule des tampons ouverts ?

pour le QCM 7 item E:
on utilise la formule d'un acide fort si j'ai bien compris mais pourquoi utilise-t-on 16 mmol qui est une quantité de matière et non une concentration ? je trouve 2.096 comme pH personnellement

je précise qu'au QCM 4 on trouvait B et E
merci d'avance

[Abi]

voici les corrections notées

[Isobarié]

Salut !

Pour répondre à ces petites questions de Médisup, il faut sortir un tout petit peu du cadre du cours où les choses sont assez segmentées.

Ici, dans la question 6, on avait ajouté du HCl tel que les bicarbonates reviennent à 24 mmol/L. Le HCl est un acide fort, et les bicarbonates sont des bases faibles: il y a une réaction totale entre les deux. Donc tu consommes autant de bicarbonates que t'ajoutes du HCl. Or, ta solution fait 2L, donc entre 32 mmol/L (ou 64 mmol) et 24 mmol/L (ou 48 mmol) tu as 8 mmol/L (ou 16 mmol) de différence.
Je te réécris juste l'équation de la réaction pour que tu puisses mieux comprendre ce que je veux dire par "consommer":

\(\mathrm{HCl \: + \: HCO_3^- \rightarrow H_2O \: + \: \overrightarrow{CO_{2D}} \: + \: Cl^-}\)

Tu remarques qu'à chaque "tour", tu as un bicarbonate qui disparaît, donc j'en consomme autant que j'ajoute de HCl.

Donc là, on a vu le côté bicarbonates. Retiens aussi une chose, SEUL le dioxyde de carbone DISSOUS peut s'échapper de la solution, et est considéré comme acide volatil. Par contre, le bicarbonate, n'est pas volatil, il faut passer sous la forme acide (CO2 dissous) pour s'échapper de la solution. Avec ça, tu comprends qu'on peut même dire que le bicarbonate est une base fixe. On dit à juste titre que le système \(\mathrm{HCO_3^-/CO_2D}\) est ouvert car l'acide seul est volatil et que quand tu as ta base, il suffit de passer à l'acide pour être volatil.

Ensuite, dans la suite de l'exercice, au lieu de dire que le CO2d est volatil, on dit juste qu'il est fixe, c'est tout, donc à ce moment-là, toutes tes concentrations vont varier, au lieu de rester constante. Quand ton acide est volatil, il peut s'échapper de la solution, et cela est possible grâce à la pression exercée au-dessus de celle-ci. Il y a un équilibre entre ce qui est présent dans la solution, et ce qui est présent dans le gaz qui est au-dessus (regarde ce que dit la Loi de Henry).

Et pour la question 7, dans le calcul de pH, je sais pas pourquoi ils ont fait ça, mais en gros utiliser les concentrations ou les quantités de matière revient à la même chose parce qu'ils ont multiplié par le volume chaque concentration qu'ils ont utilisée... voilà. (J'ai pas trop compris ce que tu entends par la "formule de l'acide fort").

Dernière chose, je te mets en pièce jointe un tableau que j'avais fait l'année dernière quand j'étais RM pour résumer les déplacements/réactions possibles quand tu ajoutes/retires des acides fort ou faible/volatil:

Acide-base - Cours - 1ère partie.jpg

Acide-base - Cours - 2ème partie.jpg

Voilà !!! Désolé de ces longs pavés, mais j'espère qu'avec tout ça tu auras compris, si tu as la moindre questions en biophy, n'hésites pas ! Bon courage !

[Abi]

salut ! merci pour ta réponse détaillée !!!
je vais reprendre tout ça ce soir plus en détail mais je n'ai pas bien compris la formule qu'ils utilisent alors pour le pH du QCM 7 ( je pensais que c'était un calcul du ph avec les formules de chimies du S1 oups )

et pour l'acide volatil tu dis que si on passe en fermées toutes les concentrations vont varier du coup on doit faire un tableau d'avancement comme en chimie ?
En fait c'est surtout que je ne vois pas du tout quelles sont les formules a utiliser ici on ne connait le pouvoir tampon donc on ne peut pas utiliser cette formule si ?

merci d'avance et désolé !

[Isobarié]

Alors pas la peine de reprendre tes cours de chimie, à la limite tu reprends quelques notions mais pas besoin d'y replonger dedans ! Mais du coup dans la Q7 c'était la formule d'Handerson-Hasselbach qui était utilisée t'inquiète pas !

Bah en fait, dès que t'as une adjonction d'acides ou de bases (fixes ou non) dans une solution, le mieux sera toujours de faire un tableau si t'es perdue ! Mais juste quand tu jongles avec des espèces fixes, toutes les concentrations varient en fonction de le réaction, y a pas d'espèces qui reste insensible à l'ajout d'acide ou de base.

Et puis, pour les derniers items, c'est entre le cours et l'exercice, en gros le pouvoir tampon des tampons ouverts est toujours supérieur à celui des tampons fermés dans l'organisme. Mais en fait, sans nécessairement prendre la formule des PT, si ton pH varie moins quand t'as des espèces fixes que quand t'as des espèces volatiles, c'est que ton PT est plus fort.

Je te le justifie quand même par la formule:

\(\mathrm{PT = - \frac{\Delta [H^+]_{ajouté}}{\Delta pH}}\)

Donc si mon \(\mathrm{\Delta pH}\) augmente, mon PT diminue, c'est pour ça qu'ils ont mis cette égalité.

J'espère que tout ce que je dis fait sens, si tu as encore des choses que t'as pas compris, dis-moi !