Exercices Les corrigés sont regroupés en fin d’ouvrage (p. 491)
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7.1 On considère l’équilibre suivant en phase gazeuse :
PCl^Cg) ^
PCl3(g) + Cfi(g)
a) Donner l’expression de la constante d’équilibre.
b) Comment évolue le système si la pression totale est diminuée ?
c) La constante d’équilibre vaut 0,273 à 200 °C, calculer l’enthalpie libre standard de réaction à
cette température.
d) Sachant que l’enthalpie standard de cette réaction est de 92,2 kJ ■ moL' et que la constante
d’équilibre vaut 0,273 à 200 °C, quelle serait la valeur de K à 227 °C, en considérant que l’enthalpie standard reste constante ? Commenter la valeur obtenue.
7.2 Calculer le pH des solutions suivantes en utilisant les relations approchées adéquates. Les
hypothèses de calcul devront être vérifiées.
(a) KOH 10-' mol • L"' (b) HCl lO'^ mol • L"' (c) HF lO"' mol • L"' (d) СНзСООКа 10 ' mol • L"'
Données : рЛГДНР/ F") = 3,2 ; р7<Г,,(СНзСООН/ CH3COO ) = 4,7
7.3 On considère une solution de NH4CI.
a) La concentration en NH^Cl est 0,15 mol • L"'. Calculer le taux de déprotonation de l’acide et
le pH de la solution.
b) On ajoute à un volume de la solution précédente le même volume de soude à une concentration de
0,05 mol • L"'. Que se passe-t-il ? Combien vaut alors le pH de la solution ?
Données : p/<:,(NH// NH3) = 9,2
7.4 On considère une solution d’hydrogénocarbonate de sodium КаНСОз 0,1 mol • L"'.
a) Tracer le diagramme de prédominance des espèces en fonction du pH.
b) Déterminer le pH d’une solution de carbonate de sodium Na2C03 0,1 mol ■ L"'.
c) Déterminer le pH d’un mélange carbonate de sodium Ыа,СОз 0,1 M et de NaHC03
0,05 mol • L~'
Données : p/^.^CH^CO,/ HCO3-) = 6,4 ; р/:„,(НСОз-/ СОз^-) = 10,3
7.5 On prépare une solution aqueuse de NaOOCH à 0,1 mol • L"' (à 25 °C).
Indiquer quelles sont les espèces présentes en solution, en précisant lesquelles sont prédominantes.
La solution obtenue est-elle acide, neutre ou basique ? Calculer le pH de la solution.
On mélange un volume de la solution de NaOOCH avec le même volume de HCl 0,2 mol • L~'.
Calculer le pH de la solution obtenue, tout en indiquant la réaction qui se produit.
Données ; p/f„ (HCOOH/HCOO ) = 3,8 à 25 °C
7.6 On souhaite préparer une solution tampon de pH = 7,0. Pour cela, on dispose au laboratoire
des solutions suivantes ;
- Solution de NaHP04 à 0,1 mol • L"'
- Solution de CH3COOH à 0,1 mol • L~'
- Solution de HCl concentrée
- Solution de NaOH concentrée
Donner les propriétés d’une solution tampon.
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7.1 On considère l’équilibre suivant en phase gazeuse :
PCl^Cg) ^
PCl3(g) + Cfi(g)
a) Donner l’expression de la constante d’équilibre.
b) Comment évolue le système si la pression totale est diminuée ?
c) La constante d’équilibre vaut 0,273 à 200 °C, calculer l’enthalpie libre standard de réaction à
cette température.
d) Sachant que l’enthalpie standard de cette réaction est de 92,2 kJ ■ moL' et que la constante
d’équilibre vaut 0,273 à 200 °C, quelle serait la valeur de K à 227 °C, en considérant que l’enthalpie standard reste constante ? Commenter la valeur obtenue.
7.2 Calculer le pH des solutions suivantes en utilisant les relations approchées adéquates. Les
hypothèses de calcul devront être vérifiées.
(a) KOH 10-' mol • L"' (b) HCl lO'^ mol • L"' (c) HF lO"' mol • L"' (d) СНзСООКа 10 ' mol • L"'
Données : рЛГДНР/ F") = 3,2 ; р7<Г,,(СНзСООН/ CH3COO ) = 4,7
7.3 On considère une solution de NH4CI.
a) La concentration en NH^Cl est 0,15 mol • L"'. Calculer le taux de déprotonation de l’acide et
le pH de la solution.
b) On ajoute à un volume de la solution précédente le même volume de soude à une concentration de
0,05 mol • L"'. Que se passe-t-il ? Combien vaut alors le pH de la solution ?
Données : p/<:,(NH// NH3) = 9,2
7.4 On considère une solution d’hydrogénocarbonate de sodium КаНСОз 0,1 mol • L"'.
a) Tracer le diagramme de prédominance des espèces en fonction du pH.
b) Déterminer le pH d’une solution de carbonate de sodium Na2C03 0,1 mol ■ L"'.
c) Déterminer le pH d’un mélange carbonate de sodium Ыа,СОз 0,1 M et de NaHC03
0,05 mol • L~'
Données : p/^.^CH^CO,/ HCO3-) = 6,4 ; р/:„,(НСОз-/ СОз^-) = 10,3
7.5 On prépare une solution aqueuse de NaOOCH à 0,1 mol • L"' (à 25 °C).
Indiquer quelles sont les espèces présentes en solution, en précisant lesquelles sont prédominantes.
La solution obtenue est-elle acide, neutre ou basique ? Calculer le pH de la solution.
On mélange un volume de la solution de NaOOCH avec le même volume de HCl 0,2 mol • L~'.
Calculer le pH de la solution obtenue, tout en indiquant la réaction qui se produit.
Données ; p/f„ (HCOOH/HCOO ) = 3,8 à 25 °C
7.6 On souhaite préparer une solution tampon de pH = 7,0. Pour cela, on dispose au laboratoire
des solutions suivantes ;
- Solution de NaHP04 à 0,1 mol • L"'
- Solution de CH3COOH à 0,1 mol • L~'
- Solution de HCl concentrée
- Solution de NaOH concentrée
Donner les propriétés d’une solution tampon.
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