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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 448 — #456
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Exercices Corrigés
CHAPITRE 7 – ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - TITRAGES
Application numérique : [AH] = 1,0.10 −1 mol·L −1 , [AH
+
2 ] = [A − ] = 2,2.10 −5 mol·L −1 .
7.5 Mélange d’acides et de bases, réaction prépondérante
Les espèces introduites sont classées sur une échelle d’acidité (graduée en pK A ) ou bien positionnées
sur un diagramme de prédominance. L’objectif est de déterminer l’acide le plus fort en présence et la
base la plus forte en présence. Notons que le chlorure d’hydrogène HCl se dissocie spontanément au
contact de l’eau en fournissant des ions oxonium.
pK A
0,0
14,0
4,8
7,0
13,0
H 2 O
H 3 O +
AcOH
AcO -
H 2 S
HS -
S 2HS -
H 2 O
HO -
La première réaction prépondérante est par conséquent :
H 3 O
+
+ HS
−
=
H 2 O + H 2 S
dont la constante d’équilibre est K ◦
1 =
1
K A1
= 10 7 1. La réaction est par conséquent une réaction
prépondérante quantitative (RPQ1), et le tableau d’avancement (volumique) est :
H 3 O + + HS –
=
H 2 O
+ H 2 S
avant RPQ1
0,15
0,10
solvant
0
après RPQ1
0,05
0
solvant
0,10
Après prise en compte de cette RPQ1, la solution est équivalente à un mélange d’acide fort H 3 O + , de
H 2 S et d’ions acétate AcO − . La deuxième réaction prépondérante s’écrit :
H 3 O
+
+ AcO
−
=
H 2 O + AcOH
dont la constante d’équilibre est K ◦
2 =
1
K A
= 10 4,8 1. La réaction est par conséquent une réaction
prépondérante quantitative (RPQ2), et le tableau d’avancement (volumique) est :
H 3 O + + AcO −
=
H 2 O
+ AcOH
avant RPQ2
0,05
0,15
solvant
0
après RPQ2
0
0,10
solvant
0,05
Après prise en compte de cette RPQ2, la solution est équivalente à un mélange d’acide acétique et
d’ions acétate. La troisième réaction prépondérante s’écrit :
AcOH + AcO
−
=
AcO
−
+ AcOH
dont la constante d’équilibre est K ◦
3 = 1. La réaction est par conséquent un équilibre de contrôle
qui conduit à l’ équilibre chimique. Il ne modifie pas la composition des substances en présence. À
l’équilibre, la solution contient donc [AcOH] = 0,05 mol·L −1 , [AcO − ] = 0,10 mol·L −1 et [H 2 S] =
0,10 mol·L −1 .
7.6 Mélange d’acides et de bases, réaction prépondérante
Les espèces introduites sont classées sur une échelle d’acidité (graduée en pK A ) ou bien positionnées
sur un diagramme de prédominance. L’objectif est de déterminer l’acide le plus fort en présence et la
base la plus forte en présence.
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Exercices Corrigés
CHAPITRE 7 – ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - TITRAGES
Application numérique : [AH] = 1,0.10 −1 mol·L −1 , [AH
+
2 ] = [A − ] = 2,2.10 −5 mol·L −1 .
7.5 Mélange d’acides et de bases, réaction prépondérante
Les espèces introduites sont classées sur une échelle d’acidité (graduée en pK A ) ou bien positionnées
sur un diagramme de prédominance. L’objectif est de déterminer l’acide le plus fort en présence et la
base la plus forte en présence. Notons que le chlorure d’hydrogène HCl se dissocie spontanément au
contact de l’eau en fournissant des ions oxonium.
pK A
0,0
14,0
4,8
7,0
13,0
H 2 O
H 3 O +
AcOH
AcO -
H 2 S
HS -
S 2HS -
H 2 O
HO -
La première réaction prépondérante est par conséquent :
H 3 O
+
+ HS
−
=
H 2 O + H 2 S
dont la constante d’équilibre est K ◦
1 =
1
K A1
= 10 7 1. La réaction est par conséquent une réaction
prépondérante quantitative (RPQ1), et le tableau d’avancement (volumique) est :
H 3 O + + HS –
=
H 2 O
+ H 2 S
avant RPQ1
0,15
0,10
solvant
0
après RPQ1
0,05
0
solvant
0,10
Après prise en compte de cette RPQ1, la solution est équivalente à un mélange d’acide fort H 3 O + , de
H 2 S et d’ions acétate AcO − . La deuxième réaction prépondérante s’écrit :
H 3 O
+
+ AcO
−
=
H 2 O + AcOH
dont la constante d’équilibre est K ◦
2 =
1
K A
= 10 4,8 1. La réaction est par conséquent une réaction
prépondérante quantitative (RPQ2), et le tableau d’avancement (volumique) est :
H 3 O + + AcO −
=
H 2 O
+ AcOH
avant RPQ2
0,05
0,15
solvant
0
après RPQ2
0
0,10
solvant
0,05
Après prise en compte de cette RPQ2, la solution est équivalente à un mélange d’acide acétique et
d’ions acétate. La troisième réaction prépondérante s’écrit :
AcOH + AcO
−
=
AcO
−
+ AcOH
dont la constante d’équilibre est K ◦
3 = 1. La réaction est par conséquent un équilibre de contrôle
qui conduit à l’ équilibre chimique. Il ne modifie pas la composition des substances en présence. À
l’équilibre, la solution contient donc [AcOH] = 0,05 mol·L −1 , [AcO − ] = 0,10 mol·L −1 et [H 2 S] =
0,10 mol·L −1 .
7.6 Mélange d’acides et de bases, réaction prépondérante
Les espèces introduites sont classées sur une échelle d’acidité (graduée en pK A ) ou bien positionnées
sur un diagramme de prédominance. L’objectif est de déterminer l’acide le plus fort en présence et la
base la plus forte en présence.
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