•1- (énoncé) Produit ionique de l'eau
1.1. Expliquons ce qu'est le produit ionique de l'eau.
L'équation de la réaction d'autoprotolyse de l'eau s'écrit :
H2O + H2O = H3O + + HO - (1)
A cette équation de réaction d'autoprotolyse de l'eau est associée une constante d'équilibre encore appelée produit ionique de l'eau :
Keau = [H3O + ] eq . [HO - ] eq (2)
1.2. (e) Déterminons la valeur du produit ionique de l'eau à partir des données de l'énoncé.
Pour tout couple acide / base on a (revoir la leçon 7) : (3)
Pour le couple acide / base H2O / HO - on aura donc :
KA4 = [H3O + ] eq . [ HO - ]eq (4)
H2O + H2O = H3O + + HO - (1)
Dans l'écriture de KA4, le solvant eau n'intervient pas. (revoir la leçon 6).

En comparant les relations (2) et (4) , on voit que :
Keau = KA4 (5)
L'énoncé donne, à 25 ° C, pKA4 = 14 (6) soit KA4 = 10 - 14 (7)
Nous avons donc :
H2O + H2O = H3O + + HO - (1)
La constante d'équilibre encore appelée produit ionique de l'eau est Keau :
Keau = KA4 = [H3O + ] eq . [HO - ] eq = 10 - 14 (8) (à 25 °C)

•2- (e) Réaction de l'acide éthanoïque et de l'eau
On introduit de l'acide éthanoïque pur dans de l'eau. On obtient une solution aqueuse S1 de volume V1 = 10 mL, de concentration apportée en acide éthanoïque C1 = 2,0 × 10 - 2 mol . L- 1. La mesure du pH de la solution S1 donne 3,2.
2.1. (e) Ecrivons l'équation de la réaction de l'acide éthanoïque avec l'eau :
CH3COOH + H2O = CH3COO - + H3O + (9)
2.2. (e) Traçons le diagramme de prédominance du couple acide éthanoïque / ion éthanoate. Précisons l'espèce prédominante dans la solution S1 : (10)
Dans la solution S1on a pH = 3,2. Comme pH = 3,2 < pKA1, l'acide éthanoïque prédomine. (11)
2.3. (e) Avancement de la réaction de l'acide éthanoïque avec l'eau.
2.3.a. (e) Déterminons l'avancement maximal x 1max qui serait atteint si la transformation des molécules d'acide éthanoïque en ions éthanoate était totale.
La quantité de matière (en mole) d'acide apporté