CHIMIE

a) a)
%
90
% HNO2 –
% NO2 %
90
80
70
60
50
40
30
20
80
70
60
50
40
30
20
Équilibres acido-basiques
% H 2MoO 4
10
pKA = 3,2
10
0
0 1 2 3 4 5 6 pH
0 1 2
pKA1 = 2,5
3 4 5
pKA2 = 3,9
6
b) b)
HNO 2
prédomine
NO – 2
prédomine
Doc. 13 Diagramme de distribution des espèces (a) et
diagramme de prédominance (b) pour le couple HNO2/NO –
2
de pKA = 3,2.
Soit une solution obtenue en dissolvant, entre autres, le
monoacide HA de constante KA à la concentration c. Le
pH de la solution dépend de l’ensemble des espèces présentes
dans la solution ; il constitue la variable.
L’acide HA introduit se répartit entre les espèces HA et A – .
Donc, quelle que soit la valeur du pH de la solution :
c = [HA] + [A – ]
Notons h, la concentration en ion hydronium :
alors :
d’où :
et :
h = [H 3O + ]
[A KA c = [HA] . (1 + ) = [HA] . (1 + )
h
– ]
[HA]
[HA] h
% HA = =
c KA + h
% A – = = K [A A
KA
+ h
– ]
c
H 2MoO 4
prédomine
% HMoO 4 –
HMoO 4 –
prédomine
16
% MoO 2 –
4
MoO 2 4 –
prédomine
Doc. 14 Diagramme de distribution des espèces (a) et
diagramme de prédominance (b) pour l’acide molybdique
H 2MoO 4 de pK A1 = 2,5 et pK A2 = 3,9.
Pour un diacide H 2A de constante d’acidité K A1 et K A2
à la concentration c :
c = [H2A] + [HA – ] + [A2– [A
] = [H2A] . (1+ + )
2– [HA ]
[H2A]
– ]
[H2A]
soit, avec :
alors :
et : % A 2– =
[A
KA1 = et KA2 =
2– [HA ] . [h]
[HA – ]
– ] .h
[H2A]
c = [H 2A]
[A 2– ]
c
h 2 + K A1 . h + K A1 . K A2
h 2
K A1 . K A2
K A1 . K A2 + K A1 . h + h 2
pH
h
% H2A = =
2
KA1 . KA2 + KA1 . h + h2 [H
2A]
c
% HA – K
= =
A1 . h
KA1 . KA2 + KA1 . h + h2 [HA – ]
c
COURS
L’utilisation de logiciels de simulation permet d’obtenir, pour toute valeur du pH,
le pourcentage de l’espèce acide et le pourcentage de l’espèce basique dans la
solution. Ces logiciels déterminent la concentration de toutes les espèces présentes
en résolvant un système d’équations, établies à partir des équations de conservation
de matière et des constantes d’équilibre.
Les résultats de ces calculs, présentés sous forme de graphes, permettent de
disposer de diagrammes de distribution des espèces (doc. 13 et 14).
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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