TD 1 de Chimie des solutions Classe de PC

Année 2011 − 2012 Lycée Carnot

REVISIONS SOLUTIONS AQUEUSES

Exercice : Préparation d’une solution tampon 1. pH = pK A + log [HCOO−] donc [HCOOH] HCOO− C2V2 [HCOO−] = 0,89 [HCOOH] + H2O -

HCOOH + OH− = C1V1 C2V2 C1V1 – C2V2 -

C 2 V2 = 0,89 et C1 V1 − C 2 V2

V1 + V2 = 1 L

V1 = 515 mL et V2 = 485 mL 2. 3. C1V1 = 0,103 mol HCOO− n1 n1 – n2 + H+ n2 et C2V2 = 0,048 mol = HCOOH n2 pH = 3,64 Solution tampon

n1 − n 2 = 0,89 n2

avec n2 = 0,1 mol

m = 8,69 g

Exercice : Titrage de l'acide oxalique 1. a) Première RP : H2C2O4 + H2O = HC2O4− + H3O+ Ka1 − [H 3 O + ][HC 2 O 4 ] [H 3 O + ] 2 K a1 = = donc pH = 1,5 [H 2 C 2 O 4 ] c 0 − [H 3O + ]

Degré de dissociation :

[HC 2 O 4 − ] α= = 0,64 c0

b) Lors de l’ajout de soude, on effectue, pour V < Ve1 = 50 mL la réaction d’équation : H2C2O4 + OH− = HC2O4− + H2O K° = 1012,7

Puis si on continue l’ajout, on effectue, pour Ve1 < V < Ve2 = 100 mL la réaction : HC2O4− + OH− = C2O42− + H2O K° = 109,7

Pour V = 25 mL, on est à la première demi-équivalence, on forme HC2O4− en même quantité que celle restant de H2C2O4. Mais l’acide oxalique n’est pas un « vrai acide faible » et on n’a pas pH = pKa1 à la demi-équivalence, car la réaction de l’acide restant sur l’eau n’est pas négligeable.

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TD 1 de Chimie des solutions Classe de PC

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1e RP :

H2C2O4 + OH− = HC2O4− + H2O c0V0 ½ c0V0 0 / ½ c0V0 0 ½ c0V0 / H2C2O4 + H2O = HC2O4− + H3O+ ½ c0V0 / ½ c0V0 0 ½ c0V0 – x / ½ c0V0 + x x

K° = 1012,7

2e RP :

K° = 10−1,3 non négligeable

K° =

(1 2 c 0 V0 + x ) x (1 2 c 0 V0 − x )Vtot

avec Vtot = 125 mL

et

pH = 1,9

Pour V = 50 mL, on est à la première équivalence, soit une solution d’ions HC2O4− c V à la concentration c1 = 0 0 avec V = 50 mL V0 + V On constate que le système est siège de 2 RP de constantes très proches : 1e RP : 2 HC2O4− = H2C2O4 + C2O42− K° = 10−3 − 2− + 2e RP : HC2O4 + H2O = C2O4 + H3O