[SPR 2014] Acide-Base

[flooo]

Bonjour,
Concernant les exos sur les acides-bases j'ai une question concernant l'exercice 4 en rapport avec la question B et la D:
-pour la B on a d'après la A déjà la concentration de HSO4-=10-2 mol/L, puis on en rajoute encore 10^-2.
-pour la D on a d'après la B déjà la concentration de SO4^2-=0,7 mol/L, puis on en rajoute encore 10^-2.

Ma question c'est la suivante la: pour la B malgré l'ajout de HSO4- on n'applique pas le principe de Chatelier en revanche pour l'ajout de SO4^2- on applique le Chatelier en allant dans le sens -1. Je comprends pas pourquoi dans un cas on l'utilise et l'autre non sachant que dans les deux cas on devrait normalement évolué dans le sens qui tend à s'opposer à cet ajout.

Merci



Ps: si certains n'ont rien compris à ce que j'ai marqué regarder la correction c'est dessus.

Salut John ! Alors c'est vraiment bien que tu es réussit à comprendre cet exo car il est complexe !

L'info qu'il manque je rtouve dans la correction, c'est que le calcul qu'on est entrain de faire, c'est le calcul de K (quotient de réaction) avec K = 10 ^pKa2-pKa1 = 10^(0-2) car le pKa de H30+/H20 c'est 0 (et on te donne le second)

Quand on a trouvé ça, il faut comprendre que cette valeur de K va être fixe durant tout l'exercice (puisque les pKa sont fixées). Cela veut dire que quoi que tu ajoutes (réactifs ou produits), le rapport K va être toujours le même. Or tu sais que K représente aussi le rapport des concentrations des produits sur les réactifs oui ? Et bien en fait c'est ça l'idée : puisque K est fixé, à partir du moment où tu laisses la première réaction se passer jusqu'au bout, on a atteint un équilibre parfait entre tes réactifs et tes produits (là pas de leChatelier puisqu'on est entrain d'atteindre l'équilibre, alors qu'on y était pas avant).
Ensuite, dans la deuxième étape, tu rajoutes des produits (SO42-) alors que ta solution était à l'équlibre ! C'est LA qu'il faut utiliser leChâtelier, puisque tu es entrain de rajouter des molécules dans une réaction à l'équilibre. Le K étant fixé, la réaction va se passer pour rééquilibrer la réactoin pour retrouver le même K qu'avant. Ainsi, on va utiliser le châtelier pour dire que si l'on ajoute des produits, alors la réaction va se réaliser dans le sens -1 pour que le rapport produit/réactif soit de nouveau égal à K.

C'était compliqué, mais tu comprends mon histoire ?

Bonjour ^^
J'ai deux questions que je me pose sur l'exercice 7 du SPR. Ma première question concerne la question 2 , je ne trouve pas le pka1 = 0 pour calculer le DELTApkA alors je bloque pour le calculer.
Et ma 2eme question c'est que je ne comprend pas pourquoi dans la correction de la question 3, on calcule des concentrations pour le tableau d'avancement alors que dans l'exercice 6 on calculait des quantités de matière.

Merci d'avance !!

• Première question : oui attention ici, il n'y a que deux pKa qu'on va te demander de connaitre : le pKa de H30+/H20 qui vaut 0, et le pKa de H20/HO- qui vaut 14 ! Ici le second couple a donc bien un pKA de 0 ! (le prof ne les mettornt pas le jour du concours, ce qui va bloquer beaucoup de gens !)

• Deuxième question : en fait ici, si tu avais été au lycée, il aurait bien fallut mettre des quantité de matière. C'est donc un "demi-erratum", mais c'est vrai que dans cet exercice, on ne s'interresse que aux concentrations dans nos calculs, donc passer de concentration à qtt de matière et repasser à concentration de fait perdre du temps. Mais puisque le volume est toujours constant (50 mL), les concentrations et les qtt de matière sont directement liées (par un rapport de 1/5.10^-2).

C'est bon aussi ?

[Jonathan]

Bonjour,

j'ai pas super bien compris l'item C de l'exercice 5.

Une dilution n'a pas d'influence sur les concentration de A- et AH ?

[flooo]

Bonjour,

j'ai pas super bien compris l'item C de l'exercice 5.

Une dilution n'a pas d'influence sur les concentration de A- et AH ?

Si au contraire, plus tu dilues plus tes concentrations vont diminuer !

Mais ce qui nous interresse pour savoir si une solution est tampon, c'est de savoir s'il y a autant d'acides que de bases. Or, si tu as une solution avec autant de base et d'acide initalement (pour un volume donné), tu auras beau rajouter de l'eau bah tu auras toujours autant d'acide que de base, mais leur concentration auront diminuées puisque le volume aura augmenté !

Tu as compris ?

[Jonathan]

C'est très clair merci !!

[Sylvain]

Bonjour, question pour l'exo 4 page 36 item B : je ne comprends pas pourquoi on utilise la formule Ka=10^-pKa , car:

- en faisant un tableau d'avancement classique, on tombe à l'état final sur n(HSO4-)=2.10^-2 - x et comme c'est le réactif limitant x= 2E-2 , oui mais je sais que cette méthode est fausse car les HSO4- réagissent également avec les H3O+ formés à l'item A. pour former du H2SO4( car HSO4-=espèce ampholyte ) voire même avec les H30+ formés par sa propre réaction avec l'eau à l'item B ? Fin voilà c'est ça qui m'embrouille,je comprends pas dans quel ordre HSO4- réagit avec quel autre espèce ? D'abord avec l'eau, d'abord avec les H3O+ de l'item A., et quand réagit-il avec les H3O+ qu'il a lui même formé avec l'eau ?

- par ailleurs même si je sais instinctivement que x=2E-2 serait faux je comprends pas pourquoi ça l'est vu qu'on peut normalement calculer xmax avec la formule n(réactif limitant)-x ... Je vois pas pourquoi par la formule Ka=10^-pKa on trouve une valeur de x différente ...

Fin voilà je sais pas si c'est clair car dans ma propre tête c'est pas clair donc j'ai du mal à expliquer ce qui me dérange... Je sais pas p-e si quelqu'un pouvait me détailler ce qui se passe dans l'ordre à partir de l'introduction du HSO4- à l'item B. je comprendrais mieux cette valeur de x ? ^^"

[flooo]

En fait je t'explique, jusqu'à aujourd'hui au lycée tu as étudié des réactions de titrage , et ces réactions sont par définition des réactions totales.

Nous, on a une réaction totale uniquement si K > 10^4 (c'est une définition) (cad qu'il y a 1000 fois plus de produits que de réactifs (d'après la formule))

Donc ici notre réaction n'est pas totale, il n'y a pas vraiment de réactifs limitant puisque la réaction, par elle même, a un coefficient K qui est fixé, et il faudra toujours que le rapport produits/réactifs soient identiques suivant ce que tu rajoutes. Ainsi, ici, il faut utiliser cette formule pour trouver le x, qui n'équivaut pas au xmax puisque la réaction ne se fera jamais totalement !

Tu as compris ?

[Sylvain]

Ok c'est très clair, j'avais pas compris que comme K est constant le rapport produits/réactifs ( fin base/acide dans ce chap le plus souvent ) l'est aussi, merci

[Sylvain]

Désolé dernière question sur ce chap vu que c'est le dernier exo, qui concerne encore les réactions non-totales et le x ... Dans l'exo 9 ( p.38) : le tableau d'avancement corrigé indique que x= n( réactif le moins présent ) mais le DELTApK de la solution vaut 2,5 donc moins de 4 donc réaction non-totale donc pourquoi x= n( réactif le moins présent ) ? Il devrait être pas entièrement consommé du coup ?

Du coup j'en déduis que c'est lié à K... Si j'ai bien compris, au vu de la correction de l'exo 4 pour déterminer x dans cet exo, je dois écrire K= blabla rapport des concentrations et remplacer les concentrations par un truc de type (2.10-4 - x ) , ( 1,5.10-4 + x ) , et si je résolvais le truc ( j'ai essayé mais c'est très chaud pour cet exo ) je trouverais la valeur de x dans l'exo ?

Oui mais dans la correction ils mettent pas du tout ce calcul donc comment ils ont déterminé que x= n( réactif en dfaut ) ?

Voilà merci d'avance ^^"

[flooo]

Désolé dernière question sur ce chap vu que c'est le dernier exo, qui concerne encore les réactions non-totales et le x ... Dans l'exo 9 ( p.38) : le tableau d'avancement corrigé indique que x= n( réactif le moins présent ) mais le DELTApK de la solution vaut 2,5 donc moins de 4 donc réaction non-totale donc pourquoi x= n( réactif le moins présent ) ? Il devrait être pas entièrement consommé du coup ?

Du coup j'en déduis que c'est lié à K... Si j'ai bien compris, au vu de la correction de l'exo 4 pour déterminer x dans cet exo, je dois écrire K= blabla rapport des concentrations et remplacer les concentrations par un truc de type (2.10-4 - x ) , ( 1,5.10-4 + x ) , et si je résolvais le truc ( j'ai essayé mais c'est très chaud pour cet exo ) je trouverais la valeur de x dans l'exo ?

Oui mais dans la correction ils mettent pas du tout ce calcul donc comment ils ont déterminé que x= n( réactif en dfaut ) ?

Voilà merci d'avance ^^"

Salut Sylvain !

En effet, tu as tout à fait raison ! Ici l'exercice est en effet faussé par le fait que K < 10^4. Ici, on a donc juste un lien qui nous dit que produits/réactifs = 10^2.5, ce qui fait une grande différence, mais on ne peux pas considérer la réaction comme totale, donc en effet il restera toujours un peu de réactif à la fin.

Dans le fond, si tu avais calculé le résultat avec le x comme pour ta question précédente, tu aurais trouvé un résultat assez faible pour les réactifs restants (mais pas O) et quasiment le même résultat que dans le corrigé pour la question D (dans l'ordre d'une variation de 10%) donc ça aurait été encore presque vrai, mais dans le fond tu as raison !

[Sylvain]

Ok merci donc en qcm quand on a trouvé une valeur de K inférieure à 10^4 mais très élevée quand même on peut approximer que les réactifs sont totalement consommés ?