acide base et conductivité : méthylamine et ion ammonium

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La conductivité vaut s = 210,5 mS m^-1.

Données : conductivité molaire ionique en mS m² mol^-1.

l _CH3NH3+ = 5,87 ; l _NH4+ = 7,34 ; l _Cl- = 7,63 ;

Equation de la réaction :

couples acide base : NH₄⁺/NH₃ et CH₃-NH₃⁺ / CH₃-NH₂

CH₃-NH₂ + NH₄⁺ = CH₃-NH₃⁺ +NH₃

Concentrations des espèces chimiques à l'équilibre :

	avancement (mmol)	CH3-NH2	+ NH4+	= CH3-NH3+	+NH3
initial	0	1	1,5	0	0
à l'équilibre	x	1-x	1,5-x	x	x

[CH₃-NH₂]_éq =(1-x)/V avec V = 100 mL et x en mmol ; [CH₃-NH₂]_éq =(1-x)/V *1000 = 10-10 x mol m^-3.

[NH₄⁺]_éq =(1,5-x)/V*1000 = 15-10 x mol m^-3.

[CH₃-NH₃⁺]_éq =[NH₃]_éq = x/V*1000 = 10 x mol m^-3.

[Cl^-]_éq = 1,5/100 *1000 = 15 mol m^-3.

conductivité ; calcul de l'avancement final :

s = l _CH3NH3+[CH₃-NH₃⁺]_éq + l _NH4+ [NH₄⁺]_éq +l _Cl- [Cl^-]_éq

s =5,87*10 x + 7,34(15-10x) + 7,63*15 = 210,5

(58,7-73,4)x + 224,5 = 210,5 d'où x = 14 / 14,7 = 0,952 mmol.

constante de la réaction :

K= [NH₃]_éq[CH₃-NH₃⁺]_éq / ([NH₄⁺]_éq [CH₃-NH₂]_éq)

K= (x/V)² / ( (1-x)/ V (1,5-x)/V) = x²/((1-x)(1,5-x)) =0,952² / (0,048*0,548)= 34,5.