CHIMIE

1 • Déterminer le volume V 2E d’acide versé à l’équivalence.
2 • Calculer le pH de la solution pour V 2 = 0 et V 2 = V 2E .
3 • En notant x = V 2 / V 2E , donner les expressions pH = f(x)
pour 0 < x < 1 et 1 < x < 1,5 .
4 • Tracer pH = f(x) pour 0 < x < 1,5 .
5 • Calculer le pouvoir tampon de la solution pour x =0,40 ;
x = 0,50 et x = 0,60 . Conclure.
Donnée : pK A (CH 3NH 3 + / CH3NH 2) = 10,70 .
22
Simulation du titrage
de l’acide orthophtalique
L’acide orthophtalique C 8H 6O 4 est un diacide noté H 2A par
la suite. On dose, par de la soude à 0,050 mol . L –1 , 10,0 mL
d’une solution de ce diacide. La simulation de ce titrage par
le logiciel Simultit donne les graphes ci-après :
pH
14
% espèces
100
13
12
11
90
80
10
70
9
8
60
7
50
6
5
4
40
30
3
20
2
1
V (mL)
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 • Déterminer les volumes aux équivalences ; en déduire
la concentration initiale de la solution dosée.
2 • Déterminer les pK A de l’acide orthophtalique.
3 • Retrouver par le calcul les pH initiaux et obtenus pour
V soude versée = 12 mL .
4 • Justifier le pH lu sur le graphe pour V = 6 mL .
23
Utilisation des acquis
pH de l’eau de chaux
L’eau de chaux est une solution aqueuse d’hydroxyde de
calcium Ca(OH) 2 ; la solubilité s de cette base forte dans
l’eau vaut à 25 °C, s = 1,55 g . L –1 .
1 • Déterminer le pH d’une solution saturée d’eau de chaux.
2 • Une solution d’hydroxyde de calcium a un pH = 11,2 ;
en déduire la concentration des espèces en solution.
24
pH d’une solution de dichromate
de potassium
Le couple dichromate / chromate : Cr 2O 7 2– / CrO4 2– est un
couple acide-base.
1 • Montrer que l’ion dichromate Cr 2O 7 2– se comporte comme
un diacide.
2 • Déterminer le pH d’une solution de dichromate de potassium
de concentration c = 3,0 . 10 –3 mol . L –1 sachant que la
constante d’équilibre de la réaction de l’ion dichromate avec
l’eau vaut K = 4,0 . 10 –15 lorsque l’équation associée est écrite
avec un nombre stœchiométrique égale à l’unité pour Cr 2O 7 2– .
3 • Quelle valeur attribuer à la constante d’acidité du couple
Cr 2O 7 2– / CrO4 2– ? SOS
SOS : Une constante d’acidité est définie pour l’échange
d’un proton entre l’acide et la base conjuguée.
25
pH d’un mélange
1,00 L de solution a été préparé en dissolvant dans l’eau une
quantité n1 d’acide fluorhydrique HF et une quantité n2 d’acétate
de sodium CH3COONa .
1 • Indiquer la réaction prépondérante qui se produit. Déterminer
sa constante.
2 • Calculer le pH de la solution dans les trois cas suivants :
a. n1 = 0,20 mol et n2 = 0,40 mol ;
b. n1 = 0,30 mol et n2 = 0,30 mol ;
c. n1 = 0,40 mol et n2 = 0,20 mol .
Données :
pK A (CH 3COOH / CH 3COO – ) = 4,75 ;
pK A (HF /F – ) = 3,20 .
26
Solution tampon
On mélange un volume V 1 = 20,0 mL d’acide phosphorique de
concentration C 1 = 0,100 mol . L –1 et un volume V 2 = 6,4 mL
d’hydroxyde de sodium de concentration C 2 = 0,500 mol . L –1 .
1 • Déterminer le pH de la solution ainsi préparée. SOS
2 • En déduire son pouvoir tampon b.
Équilibres acido-basiques
16
3 • On ajoute à cette solution et sans dilution de l’hydroxyde
de sodium solide de telle façon que la concentration des ions
sodium varie de ∆[Na + ] = 1,2 . 10 –2 mol . L –1 ; déterminer le
nouveau pH de la solution. SOS
SOS : 1 • Déterminer les quantités de chacun des réactifs,
en déduire les réactions successives qui se produisent alors,
faire des tableaux d’avancement et conclure.
EXERCICES
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
519