Aurelie 02/ 02
acide base

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On mélange un volume V1 =10 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire volumique C1=0,01 mol/L avec un volume V2=5 mL d'une solution d'ammoniaque de concentration molaire volumique C2=0,04 mol/L. Le pH du mélange obtenu est 9,2.

Equation bilan de la réaction chimique qui a lieu au cours du mélange :

réaction acide base totale entre les couples H3O+ / H2O et NH4+ /NH3

H3O+ + NH3 --> NH4+ + H2O

Inventaire des espèces chimiques présentes dans la solution obtenue.

l'ion NH4+ acide faible réagit partiellement avec l'eau suivant :

NH4+ + H2O équilibre avec H3O+ + NH3

en solution sont présents : NH4+ ; NH3 ; H3O+ ; HO- ; Cl- ( issu de l'acide chlorhydrique)

 

Calcul de la concentration molaire volumique de chaque espèce :
H3O+
NH3
NH4+
initial
10*0,01 = 0,1 mmol
5*0,04 = 0,2 mmol
0
en cours
1-x
2-x
x
fin
0
0,1 mmol
0,1 mmol
[NH3] = 0,1 / 15 = 6,66 10-3 mol/L

[NH4+ ] = 0,1 / 15 = 6,66 10-3 mol/L

les concentrations de l'ion ammonium et de sa base conjuguée sont égales :

le pH est égal au pKa du couple NH4+ / NH3 soit pH = pKa = 9,2

[HO-]= 10-14 / 10-9,2 = 10-4,8 = 1,6 10-5 mol/L

[Cl-] = 0,1 / 15 = 6,66 10-3 mol/L

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