754 Chapitre 28
Réactions acido-basiques
2. Pour chacune des trois solutions, donner le pH et calculer la proportion d’acide dissocié, par
rapport à l’acide introduit initialement.
3. Pour l’acide éthanoïque CH 3 CO 2 H, indiquer sur le diagramme de Flood dans quelle gamme de
concentrations on a [CH 3 CO
–
2 ] <
1
10 [CH 3 CO 2 H] . Trouver alors l’expression approchée de pH
en fonction de − log(c). Calculer le pH de la solution S 1 avec cette expression.
Exercice 28.8 Une solution très caustique
Les solutions aqueuses concentrées d’hydroxyde de sodium NaOH (aussi appelé soude caustique)
sont très corrosives envers les matières organiques, et il faut donc les manipuler en se protégeant
peau et yeux. Une application domestique de ce type de solution est le déboucheur de canalisation.
On s’intéresse à un déboucheur vendu dans le commerce, qui en plus de NaOH contient une quantité
notable d’ammoniac NH 3 , une base dont le pK a = 9,25. Afin de doser la basicité de ce produit, on
en prélève 5,0 g que l’on dilue dans de l’eau, pour un volume total de 100 mL. On place un volume
v 1 = 10 mL de cette solution dans un bécher, où l’on plonge les deux électrodes pour mesurer le pH.
La burette est remplie d’une solution d’acide chlorhydrique HCl de concentration c = 0,10 mol·L
−1 .
La courbe ci-dessous (à gauche) montre le pH en fonction du volume v de solution de HCl versé.
Pour interpréter cette courbe, on suppose que la concentration en ammoniac est égale à un dixième
de la concentration en soude, et on fait une simulation du dosage. La courbe ci-dessous (à droite)
montre les concentrations de NH 3 , NH
+
4 et OH
– en fonction du volume v de solution de HCl versé.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
v (mL)
0
2
4
6
8
10
12
14
pH
13,30 mL
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
v (mL)
0
20
40
60
80
100
%
Dosage NaOH + NH 3 par HCl
NH 3
NH
+
4
OH
−
On donne le produit ionique de l’eau [H 3 O
+
][OH
– ] = K e = 10
−14,0 .
1. D’après la courbe de simulation, quelle est la base réagissant en premier avec H 3 O
+ lorsque le
volume v augmente ? Écrire la réaction. Calculer sa constante d’équilibre.
2. Lorsque cette base a entièrement réagi, quelle réaction se produit ? Calculer sa constante d’équilibre.
3. Justifier que le volume v eq = 13,3 mL versé lors du saut de pH correspond à la conversion
complète des deux bases. En déduire la quantité molaire de base dans les 5,0 g de produit
prélevé.
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Réactions acido-basiques
2. Pour chacune des trois solutions, donner le pH et calculer la proportion d’acide dissocié, par
rapport à l’acide introduit initialement.
3. Pour l’acide éthanoïque CH 3 CO 2 H, indiquer sur le diagramme de Flood dans quelle gamme de
concentrations on a [CH 3 CO
–
2 ] <
1
10 [CH 3 CO 2 H] . Trouver alors l’expression approchée de pH
en fonction de − log(c). Calculer le pH de la solution S 1 avec cette expression.
Exercice 28.8 Une solution très caustique
Les solutions aqueuses concentrées d’hydroxyde de sodium NaOH (aussi appelé soude caustique)
sont très corrosives envers les matières organiques, et il faut donc les manipuler en se protégeant
peau et yeux. Une application domestique de ce type de solution est le déboucheur de canalisation.
On s’intéresse à un déboucheur vendu dans le commerce, qui en plus de NaOH contient une quantité
notable d’ammoniac NH 3 , une base dont le pK a = 9,25. Afin de doser la basicité de ce produit, on
en prélève 5,0 g que l’on dilue dans de l’eau, pour un volume total de 100 mL. On place un volume
v 1 = 10 mL de cette solution dans un bécher, où l’on plonge les deux électrodes pour mesurer le pH.
La burette est remplie d’une solution d’acide chlorhydrique HCl de concentration c = 0,10 mol·L
−1 .
La courbe ci-dessous (à gauche) montre le pH en fonction du volume v de solution de HCl versé.
Pour interpréter cette courbe, on suppose que la concentration en ammoniac est égale à un dixième
de la concentration en soude, et on fait une simulation du dosage. La courbe ci-dessous (à droite)
montre les concentrations de NH 3 , NH
+
4 et OH
– en fonction du volume v de solution de HCl versé.
0
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v (mL)
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12
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pH
13,30 mL
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
v (mL)
0
20
40
60
80
100
%
Dosage NaOH + NH 3 par HCl
NH 3
NH
+
4
OH
−
On donne le produit ionique de l’eau [H 3 O
+
][OH
– ] = K e = 10
−14,0 .
1. D’après la courbe de simulation, quelle est la base réagissant en premier avec H 3 O
+ lorsque le
volume v augmente ? Écrire la réaction. Calculer sa constante d’équilibre.
2. Lorsque cette base a entièrement réagi, quelle réaction se produit ? Calculer sa constante d’équilibre.
3. Justifier que le volume v eq = 13,3 mL versé lors du saut de pH correspond à la conversion
complète des deux bases. En déduire la quantité molaire de base dans les 5,0 g de produit
prélevé.
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