1.D’après l’équation bilan, on voit que l’ammoniac a capter un proton, il s’agit donc d’une base. 3. pH = - log [ H3O+ ] Pour un litre de solution x = [ H3O+ ] donc pH = - log x Donc x = 10 – 1,30 = 0,050 mol. x 0,050 = = 0,5 xmax 0,1 IV. Corrigé final expérimental 0,1 – x excès x x τ= 4. Le taux d’avancement étant de 0,5 ; 50 % des molécules de dichloroéthanoïque ont réagi. 5. A. On ajoute de l’acide dans la solution, ceci va donc renforcer le caractère acide de la solution initiale. Le pH va donc diminuer. b. On ajoute un réactif, la réaction va donc évoluer dans le sens de la consommation de celui-ci, c’est à dire le sens direct. III. Ammoniac : Enoncé L’ammoniac de formule NH3 est un gaz très soluble dans l’eau. Dans la solution aqueuse, a lieu la réaction : NH3 (aq) + H2O(l) = NH4+(aq) + HO –(aq) 1. L’ammoniac en solution aqueuse correspond-il à un acide ou à une base ? Justifier. 2. On étudie à 25°C une solution dont la concentration en NH3initiale est c1 = 0,10 mol.L-1 et la concentration à l’équilibre est céq = 9,9x10-2 mol.L-1. Le pH de la solution est de 11,2. Montrer que la concentration en ions oxonium H3O+ de la solution est négligeable devant celles des autres ions de la solution. 3. Calculer la conductivité, à l’équilibre, de cette solution. Données, à 25°C : • λ+NH4(aq) = 7,4x10-3S.m2.mol-1 ; • λ-HO-(aq) = 2,0x10-2S.m2.mol-1. 4. Quelle valeur de la conductance doit-on lire sur le conductimètre si la constante de la cellule utilisée est 1,0 x 10-2m ? 5. Déterminer la constante d’équilibre de la réaction de l’ammoniac sur l’eau. 2. Le pH de la solution est égal à 11,2. On sait par ailleurs que [ H3O+ ] = 10-pH donc [ H3O+ ]éq = 10-11,2 = 6,31 x 10-12 mol.L-1. [ HO - ]éq = 10pH-pKe = 1011,2-14 = 10 – 2,8 = 1,58 x 10-3 :mol.L-1. [ NH3 ] éq = 9,9 x 10-2 mol.L-1. [ NH4+ ]éq = [ HO- ]éq = 1,58x10-3 mol.L-1. La concentration en ion oxonium est donc bien très inférieure à la concentration des autres espèces en solution ( près de 109 fois plus petite que l’ion hydroxyde par exemple ). 3. σ = σOH- + σNH4+ = c(HO-) x ( λHO- + λNH4+) = 1,58 x 10-3 x ( 2,0x10-2 + 7,4x10-3) = 4,33 x10-5 S.m-1 4. On peut déterminer la valeur de la conductance à partir de la conductivité d’une solution en multipliant cette conductivité par la constante de la cellule : G = k x σ. Ici k = 1,0.10-2 m donc G = 1,0 x 10-2.4,33 x 10-5 = 4,33 x 10-7 S. 5. K= [NH4+]éq. [HO-]éq [NH3]éq Donc K = (1,58x10-3)2 = 2,52x10-5 9,9 x10-2 MemoPage.com SA © / 2006 / Auteur : Anne Parras 0,1 0,1 - xmax t =0 final théorique excès excès 0 xmax 0 xmax CHCl2CO2H + H2O = CHCl2CO2 - + H3O+ 2. 1. Réaction de l’acide sur l’eau : CHCl2CO2H + H2O = CHCl2CO2 - + H3O+ Les deux couples en présence sont : • l’acide dichloroéthanoïque et sa base conjuguée : CHCl2CO2H / CHCl2CO2 – ainsi que • l’ion hydronium et sa base conjuguée qui est l’eau : H3O+/H2O. II. Corrigé 1 . Ecrire l’équation de réaction de cet acide sur l’eau et indiquer les couples acide-base présents. 2. Dresser le tableau d’avancement de cette réaction pour un litre de solution. 3. Déterminer le taux d’avancement final de cette réaction. 4. Quel est le pourcentage de molécule d’acide dichloroéthanoïque ayant réagi ? 5. On ajoute une goutte d’acide dichloroéthanoïque pur dans 100mL de solution initiale. On admet que le volume total ne varie pas. Indiquer sans calcul : a. si le pH de la solution varie, et si oui, dans quel sens ; b. si l’avancement final de cette réaction varie, et si oui, dans quel sens. Une solution d’acide dichloroéthanoïque ( CHCl2CO2H) dans l’eau a un pH de 1,30. Sa concentration molaire initiale est de 0,10 mol.L-1. Cette solution est appelée solution initiale. I. Acide dichloroéthanoïque : Enoncé Acide / Base : exercices (1)