Corrigés des exercices
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
Acides
a) HCl : acide chlorhydrique (en solution aqueuse) ; acide fort.
Dissolution de HCl et autoprotolyse de l’eau.
HCl + H 2 O → H 3 O + + Cl –
H 2 O + H 2 O
H 3 O + + OH –
☛ (i) c = 10 –4 mol.L –1
pH = –log c = –log 10 –4
soit :
☛(ii) c = 2.10
–7 mol.L
–1
L’autoprotolyse ne doit plus être négligée ; elle génère :
[H 3 O + ] auto = [OH – ] auto = [OH – ], car [OH – ] ne provient que de l’autoprotolyse.
[H 3 O + ] = [H 3 O + ] auto + [H 3 O + ] acide = [OH – ] + c
soit : [OH – ] = [H 3 O + ] – c
K e = [H 3 O + ] × [OH – ] = [H 3 O + ] × {[H 3 O + ] – c}
Donc [H 3 O
+ ] est solution de :
[H 3 O
+ ]
2 – c [H 3 O
+ ] – K e = 0
[H 3 O
+
]
2 – 2.10
–7 [H 3 O
+ ] – 10
–14 = 0
soit : [H 3 O
+ ] = 2,41.10
–7 mol.L
–1
b) C 6 H 5 COOH : acide benzoïque ; acide faible de pK A = 4,2.
Équilibres en solution.
C 6 H 5 COOH + H 2 O
H 3 O + + C 6 H 5 COO –
(équilibre 1)
(H 2 O + H 2 O
H 3 O
+ + OH
– )
☛ c = 5.10 –2 mol.L –1
Position de l’équilibre 1 ?
pK A + log c = 4,2 + log 5.10
–2 = 2,9
pK A + log c > 2 ⇒ acide faiblement dissocié (équilibre 1 peu déplacé dans le sens 1).
soit :
Vérification. [C 6 H 5 COO
– ] = [H 3 O
+ ] = 10
–2,75 = 1,8.10
–3 mol.L
–1 ; donc :
; seulement 3,6 % de l’acide benzoïque est converti en
C 6 H 5 COO – . L’acide est faiblement dissocié, comme prévu (α < 1/11).
pH = 4
pH = 6,6
1
2
pH =
1
2
pK A −
1
2
logc =
4,2
2
−
1
2
log5.10
−2
pH = 2,75
α =
[C 6 H 5 COO
– ]
c
=
1,8.10
−3
5.10
−2
= 0,036