Aurélie 15/12/11
 

 

   Comparaison d'acides, acide fluorhydrique, aspirine : taux d'avancement.

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Comparaison d'acide de même concentration C= 0,010 mol/L.
O

xf (mol) V : volume solution (L) xmax (mol) = CV t =xf/ xmax pH =-log(xf/V)
acide chlorhydrique 1,0 10-3 0,10 0,01*0,1 = 1,0 10-3 1 2
acide dichloroéthanoïque 7,9 10-4 0,50 0,01*0,5 =5,0 10-3 0,16 2,8
chlorure d'ammonium 2,5 10-6 1,0 0,010 2,5 10-4 5,6
Ecrire la réaction de chaque acide avec l'eau. Identifier les couples acide / base.
H3O+aq / H2O(l) : HCl aq + H2O(l) --> H3O+aq +Cl-aq.
HCl2COOH aq / HCl2COO-aq : HCl2COOH aq + H2O(l) = H3O+aq +HCl2COO-aq.
NH4+aq / NH3 aq : NH4+aq + H2O(l) = H3O+aq +NH3 aq.
Calculer xmax
, le taux d'avancement final t et le pH.
Voir tableau ci-dessus.

Acide fluorhydrique.
Conductivité de la solution
 s =2,2 10-2 S m-1 ; concentration C = 1,0 mol m-3.
Ecrire la réaction de l'acide avec l'eau.
HF aq 
+ H2O(l) = H3O+aq +F-aq.
Donner l'expression de la conductivité.
La solution est électriquement neutre :
[F-aq] =[H3O+aq].
s = lH3O+ [H3O+aq] + lF- [F-aq] = (lH3O+ + lF[H3O+aq]= (lH3O+ + lF) [F-aq]
Calculer
[H3O+aq]. lH3O+ = 3,50 10-2 SI ;  lF = 5,54 10-3 SI.
[H3O+aq]= s / (lH3O+ + lF) = 2,2 10-2 / (3,50 10-2 + 5,54 10-3 ) = 0,54 mol m-3 = 5,4 10-4 mol/L.
Calculer la valeur de la constante d'équilibre K et conclure.
K =
[H3O+aq][F-aq] /[HF aq] = (5,4 10-4)2 / (1,0 10-3 - 5,4 10-4) =6,3 10-4.
K est  faible, la réaction de l'acide fluorhydrique avec l'eau est partielle.
Calculer le taux d'avancement final.
t =
[H3O+aq] / C = 5,4 10-4 / 1,0 10-3 =0,54.
Comment varie t par dilution ?
Par dilution le taux d'avancement se rapproche de 1.

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L'aspirine, acide acéthylsalicylique, noté AH.
On dissout un comprimé d'aspirine contenant 500 mg d'acide acéthylsalicylique dans 100 mL d'eau distillée.

Ecrire la réaction de l'acide avec l'eau.
AH aq 
+ H2O(l) = H3O+aq +A-aq.

Exprimer la constante d'équilibre K.
K = [H3O+aq][A-aq] /[AH aq].
Calculer la concentration molaire de l'aspirine. M(aspirine) = 180 g/mol.
n = m/M = 0,500 / 180 = 2,777 10-3 mol
C = n / V =
2,777 10-3 / 0,100 = 2,78 10-2 mol/L.
Le pH est égal à 2,6 à 25°C. Calculer K.
[H3O+aq] = [A-aq] = 10-pH =10-2,6 =2,51 10-3 mol/L ;   [AH aq] = C-[A-aq]  =2,78 10-2 -2,51 10-3 =2,53 10-2 mol/L.
K =
2,51 10-3 * 2,51 10-3  / 2,53 10-2 ~ 2,5 10-4.




Calculer xmax.
xmax = C V = 2,777 10-2 * 0,100 = 2,78 10-3 mol.
Calculer xf.
xf = 10-pH V =  10-2,6 * 0,100 = 2,51 10-4 mol.
Calculer le taux d'avancement final et conclure.
t
xf xmax = 2,51 10-4 / 2,78 10-3 =0,090.
Ce taux est très inférieure à 1, la réaction de l'acide acéthylsalicylique sur l'eau est partielle.








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