Equilibres acido-basiques en solutions aqueuses, quelques compléments…

Notion de réaction prépondérante (R.P.)

Explication de certaines valeurs particulières de pH…

Mélangeons :50 mL d’une solution aqueuse de soude à 1,0.10-2 mol.L-1

Soude ? Na+(aq) + HO-

(aq)

avec 50 mL d’une solution d’acide méthanoïque à 1,0.10-2 mol.L-1

HCOOH(aq)L’acide méthanoïque ?

Quelles sont alors les réactions acide-base possibles entre les espèces chimiques apportées ?

(Rappel : pKE = 14 et pKA(HCOOH/HCOO-) = 3,8)

(1) : H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + HO-

(aq)

(2) : H2O(l) + HO-(aq) HO-

(aq) + H2O(l)

(3) : H2O(l) + HCOOH(aq) H3O+(aq) + HCOO-

(aq)

(4) : HCOOH(aq) + HO-(aq) HCOO-

(aq) + H2O(l)

Constantes d’équilibres ?

K1 = KE = 10-14

K2 = 1

K3 = KA = 10-3,8 = 1,6.10-4

K4 = = 1,6.1010

La R.P. ???

Comment a-t-on choisi notre R.P. ?En considérant qu’elle avait la constante d’équilibre la plus grande…

- Il faut que ce soit net !

- Nous avons considéré la réaction entre l’espèce apportée la plus acide et l’espèce apportée la plus basique.

Comment reconnaître ces deux espèces parmi celles qui ont été apportées ??

(Sans avoir à déterminer la valeur des constantes d’équilibre de toutes les réactions possibles)

A l’aide des pKA des couples acide/base mis en présence !Rappels, discussions…

Application : démontrer qu’à l’équivalence de la réaction de dosage de l’acide éthanoïque CH3COOH(aq) par la soude HO-

(aq) , le pH est basique.

pKA(CH3CCOOH/CH3COO-) = 4,8

Aides :

- Ecrire la réaction de dosage et vérifier qu ’elle peut être considérée comme totale… … C’est-à-dire qu’elle est bien la R.P.

- Se placer à l’équivalence et considérer alors (obligé…) une nouvelle R.P.

Suppléments pH divers(la notion de R.P. va être utilisée si nous voulons faire preuve d’un peu de rigueur)

•pH d’une solution d’hydrogénocarbonate (6,4 /10,3)•pH approximatif d’une solution d’acide faible de concentration cA. Quels facteurs limitent la formule trouvée ?•Idem base faible.•Détermination facile du pH suite à un mélange entre un acide et une base.•Dosage d’une solution d’acide citrique (3,1 /4,8 / 6,4… et 14,4 ) par de la soude : expliquer l’allure de la courbe. (rappels et discussions préliminaires avant de se lancer…)

Acide citrique :