Corrigés des exercices
181
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
De EN, on tire : [CH 3 COO
– ] = c + [H 3 O
+
] – [OH
– ] ([CH 3 COO
– ] ≈ c)
En reportant l’expression de [CH 3 COO – ] dans CM :
[CH 3 COOH] = c – [CH 3 COO
– ] = [OH
– ] – [H 3 O
+
] =
Le report dans K A donne :
D’où :
Vérifications.
(i) Importance de l’autoprotolyse de l’eau :
[OH
– ] auto = [H 3 O + ] = 8.10 –8 mol.L –1
[OH
– ] = 10
–14 /8.10
–8 = 1,25.10
–7 mol.L
–1
[OH
– ] auto /[OH
–
] = 8.10
–8 /1,25.10
–7 = 0,64, autrement dit 64 % des ions OH
– proviennent de
l’autoprotolyse de l’eau (équilibre 9).
(ii) Position de l’équilibre 8 :
[CH 3 COOH] = [OH
–
] – [H 3 O
+ ] = 1,25.10
–7 – 8.10
–8 = 4,5.10
–8 mol.L
–1
; seulement 0,45 % des ions éthanoate, de concentration
initiale 10
–5 mol.L –1 , sont protonés, ne libérant qu’une très faible concentration
[OH
– ] base = 4,5.10 –8 mol.L –1 . C’est pourquoi l’équilibre d’autoprotolyse de l’eau est si peu
perturbé et pH ≈ 7.
Conclusion. L’éthanoate de sodium à c = 10
–5 mol.L
–1 ne modifie pas de façon significative le pH
de l’eau.
j) Pipérazine ; dibase faible.
Symboles utilisés :
B
B H
+
BH 2
2+
pK A2 = pK A (BH
+ /B) = 9,8 ; pK A1 = pK A (BH 2
2+ /BH
+ ) = 5,6
K e
[H 3 O
+ ]
− [H 3 O
+ ]
K A =
c × [H 3 O
+ ]
K e
[H 3 O
+ ]
− [H 3 O
+ ]
=
c × [H 3 O
+ ]
2
K e − [H 3 O
+ ]
2
A
[H 3 O
+ ] =
K A × K e
c + K A
1/ 2
=
1,78.10
−5
×10
−14
10
−5
+ 1,78.10
−5
1/ 2
= 8.10
−8 mol.L
−1
(
( )
)
pH = 7,1
α =
[CH 3 COOH]
c
=
4,5.10
−8
10
−5
= 4,5.10
−3
NH
N
H
NH 2
N
H
NH 2
N
H 2
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
De EN, on tire : [CH 3 COO
– ] = c + [H 3 O
+
] – [OH
– ] ([CH 3 COO
– ] ≈ c)
En reportant l’expression de [CH 3 COO – ] dans CM :
[CH 3 COOH] = c – [CH 3 COO
– ] = [OH
– ] – [H 3 O
+
] =
Le report dans K A donne :
D’où :
Vérifications.
(i) Importance de l’autoprotolyse de l’eau :
[OH
– ] auto = [H 3 O + ] = 8.10 –8 mol.L –1
[OH
– ] = 10
–14 /8.10
–8 = 1,25.10
–7 mol.L
–1
[OH
– ] auto /[OH
–
] = 8.10
–8 /1,25.10
–7 = 0,64, autrement dit 64 % des ions OH
– proviennent de
l’autoprotolyse de l’eau (équilibre 9).
(ii) Position de l’équilibre 8 :
[CH 3 COOH] = [OH
–
] – [H 3 O
+ ] = 1,25.10
–7 – 8.10
–8 = 4,5.10
–8 mol.L
–1
; seulement 0,45 % des ions éthanoate, de concentration
initiale 10
–5 mol.L –1 , sont protonés, ne libérant qu’une très faible concentration
[OH
– ] base = 4,5.10 –8 mol.L –1 . C’est pourquoi l’équilibre d’autoprotolyse de l’eau est si peu
perturbé et pH ≈ 7.
Conclusion. L’éthanoate de sodium à c = 10
–5 mol.L
–1 ne modifie pas de façon significative le pH
de l’eau.
j) Pipérazine ; dibase faible.
Symboles utilisés :
B
B H
+
BH 2
2+
pK A2 = pK A (BH
+ /B) = 9,8 ; pK A1 = pK A (BH 2
2+ /BH
+ ) = 5,6
K e
[H 3 O
+ ]
− [H 3 O
+ ]
K A =
c × [H 3 O
+ ]
K e
[H 3 O
+ ]
− [H 3 O
+ ]
=
c × [H 3 O
+ ]
2
K e − [H 3 O
+ ]
2
A
[H 3 O
+ ] =
K A × K e
c + K A
1/ 2
=
1,78.10
−5
×10
−14
10
−5
+ 1,78.10
−5
1/ 2
= 8.10
−8 mol.L
−1
(
( )
)
pH = 7,1
α =
[CH 3 COOH]
c
=
4,5.10
−8
10
−5
= 4,5.10
−3
NH
N
H
NH 2
N
H
NH 2
N
H 2
