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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 446 — #454
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Exercices Corrigés
CHAPITRE 7 – ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - TITRAGES
CORRIGÉS
Réponses : 1.C ; 2.A ; 3.B ; 4.B ; 5.A ; 6.A ; 7.B ; 8.B ; 9.C.
TESTEZ-VOUS
7.1 Indicateur coloré
Un indicateur coloré acido-basique est un acide faible engagé dans un couple acido-basique de constante d’acidité K A , dont la forme acide et la base conjuguée sont de couleur différente. Si le pH du milieu
est inférieur à pK A − 1, la forme acide est majoritaire et la solution a la couleur de la forme acide. Si le
pH du milieu est supérieur à pK A + 1, la forme basique est majoritaire et la solution a la couleur de la
forme basique. Le rouge de méthyle est donc adapté pour mettre en évidence une variation brutale de
pH au voisinage de son pK A , donc au titrage d’une espèce dont le pH à l’équivalence est voisin du pK A
du rouge de méthyle. Il peut par exemple s’agir du titrage d’un acide fort par une base faible.
7.2 Dissociation d’un acide faible
1. Le diagramme de prédominance est représenté figure ci-dessous.
pH
3,8
HCOOH
HCOO -
Pour pH > pK A , [CH 3 COO − ] > [CH 3 COOH] ; pour pH < pK A , [CH 3 COO − ] < [CH 3 COOH].
2. La réaction qui a lieu en solution est la dissociation de l’acide (réaction prépondérante) :
AH
+
H 2 O
=
A − + H 3 O +
EI
c 0
solvant
0
0
EF c 0 − h
solvant
h
h
La constante d’équilibre s’écrit :
K A =
h 2
c 0 − h
=
(c 0 ) 2
c 0 (1 − α)
en définissant le taux de dissociation de l’acide par α =
h
c 0
. Comme K A = 10 −3,8 l’équilibre est a priori
en faveur des réactifs et on peut légitimement supposer que 1 − α ≈ 1. Il vient alors :
α =
K A
c 0
.
Application numérique : α = 4.10 −2 . Le résultat obtenu légitime l’approximation réalisée.
3. Un pH-mètre mesure :
pH = − log(h) = − log(c 0 ) = 2, 4.
7.3 État d’équilibre d’une base faible
La réaction qui a lieu en solution est la manifestation de la basicité de l’ion phosphate sur l’eau (réaction
prépondérante) :
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Exercices Corrigés
CHAPITRE 7 – ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - TITRAGES
CORRIGÉS
Réponses : 1.C ; 2.A ; 3.B ; 4.B ; 5.A ; 6.A ; 7.B ; 8.B ; 9.C.
TESTEZ-VOUS
7.1 Indicateur coloré
Un indicateur coloré acido-basique est un acide faible engagé dans un couple acido-basique de constante d’acidité K A , dont la forme acide et la base conjuguée sont de couleur différente. Si le pH du milieu
est inférieur à pK A − 1, la forme acide est majoritaire et la solution a la couleur de la forme acide. Si le
pH du milieu est supérieur à pK A + 1, la forme basique est majoritaire et la solution a la couleur de la
forme basique. Le rouge de méthyle est donc adapté pour mettre en évidence une variation brutale de
pH au voisinage de son pK A , donc au titrage d’une espèce dont le pH à l’équivalence est voisin du pK A
du rouge de méthyle. Il peut par exemple s’agir du titrage d’un acide fort par une base faible.
7.2 Dissociation d’un acide faible
1. Le diagramme de prédominance est représenté figure ci-dessous.
pH
3,8
HCOOH
HCOO -
Pour pH > pK A , [CH 3 COO − ] > [CH 3 COOH] ; pour pH < pK A , [CH 3 COO − ] < [CH 3 COOH].
2. La réaction qui a lieu en solution est la dissociation de l’acide (réaction prépondérante) :
AH
+
H 2 O
=
A − + H 3 O +
EI
c 0
solvant
0
0
EF c 0 − h
solvant
h
h
La constante d’équilibre s’écrit :
K A =
h 2
c 0 − h
=
(c 0 ) 2
c 0 (1 − α)
en définissant le taux de dissociation de l’acide par α =
h
c 0
. Comme K A = 10 −3,8 l’équilibre est a priori
en faveur des réactifs et on peut légitimement supposer que 1 − α ≈ 1. Il vient alors :
α =
K A
c 0
.
Application numérique : α = 4.10 −2 . Le résultat obtenu légitime l’approximation réalisée.
3. Un pH-mètre mesure :
pH = − log(h) = − log(c 0 ) = 2, 4.
7.3 État d’équilibre d’une base faible
La réaction qui a lieu en solution est la manifestation de la basicité de l’ion phosphate sur l’eau (réaction
prépondérante) :
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