Énoncés des exercices
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7.2*** pH de solutions d’acide sulfurique, d’hydrogénosulfate et de sulfate
de sodium
L’acide sulfurique est un diacide dont la première acidité est forte. Sa dissolution dans l’eau
s’écrit :
H 2 SO 4 + H 2 O → H 3 O
+ + HSO 4
–
HSO 4
– + H 2 O
H 3 O + + SO 4
2–
pK A (HSO 4
– / SO 4
2– ) = 1,9
a) On considère une solution aqueuse d’acide sulfurique de concentration molaire c. Dans quel
domaine de concentration le pH de cette solution s’exprime-t-il par :
pH = –log 2c ?
b) (i) Calculer le pH d’une solution d’acide sulfurique à la concentration 5.10 –2 mol.L –1 .
(ii) Calculer α = [SO 4
2– ]/c et α′ = [H 3 O + ]/2c. Quelles sont les significations des grandeurs
α et α′ ?
(iii) Calculer le pourcentage molaire de chacune des trois espèces engendrées par la
dissolution de l’acide sulfurique : H 3 O + ; HSO 4
– ; SO 4
2– , à c = 5.10 –2 mol.L –1 .
Composé
c (mol.L –1 )
pK A
Acides
a)
HCl
10 –4
2.10 –7
b)
C 6 H 5 COOH
5.10
–2
4,2
c)
CHCl 2 COOH
10
–1
10
–3
1,3
d)
NH 4 NO 3
10
–2
9,2
e)
Acide malonique*
10 –3
2,85 ; 5,70
Bases
f)
KOH
10
–2
2.10
–7
g)
(C 2 H 5 ) 2 NH
0,2
10 –3
10,9
h)
C 6 H 5 ONa
10
–5,2
9,9
i)
CH 3 COONa
10
–5
4,75
j)
Pipérazine**
0,1
5,6 ; 9,8
* acide malonique : HOOC–CH 2 –COOH
** pipérazine :
NH
N
H