Le diagramme de prédominance des 3 espèces est :
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F I C H E 1 3 – A c i d e s e t b a s e s
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
1
3
pH de la solution
6,3
CO 2 , H 2 O
10,3
HCO 3
−
CO 3
2−
2. K a1 =
[HCO
−
3 ] × [H 3 O
+ ]
[CO 2 ,H 2 O]
.
3. pH = 5,5 donc [H 3 O
+ ] = 10
−5,5 ;
[CO 2 ,H 2 O]
[HCO
−
3 ]
=
[H 3 O
+ ]
K a 1
= 7,0 .
Le pH étant de 5,5, la couleur de la solution de BBT est jaune.
S o l u t i o n t a m p o n
Pour récupérer l’argent des bains de blanchiment-fixage, on procède à l’électrolyse
de ces solutions contenant l’ion argent Ag + . Cette électrolyse est faite en milieu tamponné de pH = 7,2.
Les solutions des bains correspondent, en première approximation, au mélange tampon hydrogénosulfite / sulfite. Le pK a du couple (HSO
−
3 /SO
2−
3 ) est égal à 7,2.
1. Que peut-on dire des concentrations [HSO
−
3 ] et [SO
2−
3 ] dans le mélange tampon
utilisé ?
2. Un volume de 1 L d’une telle solution a été préparé en dissolvant 12,6 g de sulfite
de sodium Na 2 SO 3 . Quelle masse d’hydrogénosulfite de sodium NaHSO 3 a-t-il fallu
ajouter pour obtenir le mélange tampon ?
Données : Masses molaires en g · mol
−1 :
M(H) = 1 ; M(O) = 16 ; M(S) = 32 ; M(Na) = 23.
S o l u t i o n
1. La propriété du mélange tampon implique : [HSO
−
3 ] ≈ [SO
2−
3 ].
2. La réaction de dissolution de Na 2 SO 3 dans l’eau est : Na 2 SO 3 −→ 2Na
+
+ SO
2−
3 .
M Na 2 SO 3 = 126 g·mol
−1 , donc n Na 2 SO 3 dissoutes =
12,6
126
= 0,100 mol = n SO
2−
3
. De
plus, la réaction de dissolution de NaHSO 3 dans l’eau est : NaHSO 3 −→ Na
+
+ HSO
−
3 .
Pour que le mélange soit une solution tampon, il faut :
n SO
2−
3
= n HSO
−
3
= 0,100 mol, donc n NaHSO 3 dissoutes = 0,100 mol.
Or M NaHSO 3 = 104 g·mol
−1 , donc la masse m de NaHSO 3 dissoute est :
m = n HSO
−
3
× M NaHSO 3 , soit 10,4 g.
pH de la solution
7,8
6,8
5,8
HInd
jaune
Ind
−
bleu
Zone de virage
vert