ED Physicochimie

[le_tyrannosaure]

Bonjour, depuis hier j'essaie de terminer le TD de physique mais je suis bloqué aux trois derniers items du qcm 13. Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer svp ? Merci d'avance

 

"QCM13: On prépare une solution S d’acide lactique de concentration C = 0,01 mol.L-1. pKa=4. Cette solution S est préparée à température ambiante. (donnée : log 3 = 0,48).

 

C.A 100 m Lde la solution S, on rajoute 50 mL d’une solution de soude NaOH ( C = 0,01 mol.L-1) Le pH de la solution obtenue est égal à 4.

 

D.A 100 mL de la solution S, on rajoute 75 mL d’une solution de soude NaOH (C = 0,01 mol.L-1) Le pH de la solution obtenue est égal à 4,48.

 

E.Dans les conditions physiologiques (pH = 7,4), la forme déprotonée de l’acide lactique est l’espèce prédominante."

[Paul__onium]

     Hello @le_tyrannosaure, je vais te montrer comment faire

 

Item C. On te demande de calculer le PH d'une solution qui est le mélange de 100mL de S et 50mL de NaOH qui ont chacune une concentration de 0,01mol/L

 

     On a :  PH= PKa + log (A-/AH)    sachant que tu dois soustraire la quantité de mole base ajouté à l'acide présent et ajouté cette quantité de mole à la base présente

          D'où PH= PKa+ log ((A-)+nNaOH/AH-nNaOH)

 

           On a alors:  PH= 4+ log [(0,01*50*10-3)/(0,01*0,1-50*10-3*0,01)]

                               PH= 4+ log 1

                               PH=4

     Donc cet item est vrai.

 

Item D.    On fait pareil 

                PH= 4+ log (( 0,01*75*10-3)/(0,01*0,1-0,01*75*10-3))

                PH= 4 + log 3

                PH= 4,48

      Cet item est donc vrai

 

Item E. Pour la E tu dois faire un mini diagramme de prédominance

                On sait que PKa= 4; Donc lorsque PH=4 on a (A-)=(AH)

               Lorsque PH supérieur à PKa  on a prédominance de la base donc de la forme déprotonée

               Lorsque PH inférieur à PKa on a prédominance de l'acide donc de la forme protonée

 

      Ici PH=7,4, il est donc supérieur au PKa, on a donc prédominance de la forme déprotonée

 

                Voilà, j'espère avoir pu t'aider, si tu as le moindre soucis n'hésite pas

[le_tyrannosaure]

@Paul__oniumWow merci infiniment pour ta réponse !! C'est super clair maintenant

[Paul__onium]

    Avec plaisir, oublie pas de passer le sujet en résolu @le_tyrannosaure

[Pitchounou]

@Paul__onium merci beaucoup pour la réponse, je comprends la démarche et j'ai compris le calcul mais je ne comprends pas pourquoi on fait ça : 

il y a une heure, Paul__onium a dit :

soustraire la quantité de mole base ajouté à l'acide présent et ajouté cette quantité de mole à la base présente

C'est à dire que je ne comprends de quoi ça découle 

[Paul__onium]

    

       @nl1723, c'est très simple.  Au départ tu as un acide faible , qui n'a pas encore réagit. Donc dans la solution de départ tu n'as pas de base conjugué.

 

             La formule nous dit que PH= PKa + quantité de mole basique/quantité de mole acide. Jusque là normalement on est d'accord tout les 2.

 

           On rajoute du NaOH, qui est une base forte dans la solution de départ. Donc cette base forte va venir s'ajouter aux "potentielles" bases déja présente dans la solution et va par la mème occasion diminuer les moles d'acides présentes elles aussi au départ dans la solution. Je vais prendre un exemple pour être plus clair.

 

           Imaginons un verre d'eau avec 2 carreaux de sucre et 1g de sel. Si je rajoute du sucre dans ce verre, les carreaux rajoutés vont venir s'ajouter à ceux présent et vont par la même occasion diminué l'influence du sel présent au départ. 

 

           Si au lieu du NaOH, on avait rajouté par exemple du H2S04, on aurait fait l'inverse. C'est à dire que l'on soustrait la quantité de matière du H2SO4 à celle de la "potentielle" base conjugué et l'on rajoute les moles de H2SO4 à l'acide déja présent.

 

  

                   Dit moi si c'est plus clair.

  

[Pitchounou]

Ah d'accord ! J'essayais de voir ça avec l'équation de la réaction mais du coup je me suis embrouillée ! Merci beaucoup 

[Paul__onium]

               Bete schön!

[marineemrs]

Salut @Paul__onium

 

Désolé encore de rajouter mon grain de sel mais je comprends pas d'où sort le 0,1 des items C et D 

Le 0,01 c'est la concentration de l'acide faible et la base forte et auquel tu multiplie le volume si j'ai bien compris 

 

PH= 4+ log ((0,01*50*10-3)/(0,01*0,1-50*10-3))

 

mais pourquoi la on fais pas * 50*10^-3 ?

 

[Paul__onium]

                   Désolé, c'est la faute du flemmard en moi. Le 0,1 signifie 0,1L=100ml. J'aurais du écrire 100*10^-3, ça aurait été plus clair peut-être.

 

                    Tu as 100mL de S soit 0,1L, voila pourquoi j'ai multiplier la concentration de S par 0,1 pour obtenir une quantité de matière n en mole.

 

                                     Ca répond à ta 1ere question?

 

                    Pour la 2e peut tu être plus claire  dans la formulation stp? je ne comprends pas où tu veux en venir.

[marineemrs]

Merci beaucoup !!

Non du coup je me demander pourquoi tu fais 0,1 - 50 * 10^-3 mais oui du coup c'est bon j'ai compris c'est parce que tu soustrais les deux volumes c'est ca ?

 

[Paul__onium]

@marineemrstu y étais presque. Au niveau du dénominateur j'ai soustrait les quantités de matière (n) pas les volumes.

 

         Rappelle toi: C=n/V donc, n=CV

 

     J'ai fait n(acide)-n(base ajoutée=NaOH); Ca fait donc (Cacide * Vacide) - (CNaOH * VNaOH)

 

      C'est plus clair?

[Odontoboulot]

Le 03/10/2020 à 12:50, Paul__onium a dit :

     Hello @le_tyrannosaure, je vais te montrer comment faire

 

Item C. On te demande de calculer le PH d'une solution qui est le mélange de 100mL de S et 50mL de NaOH qui ont chacune une concentration de 0,01mol/L

 

     On a :  PH= PKa + log (A-/AH)    sachant que tu dois soustraire la quantité de mole base ajouté à l'acide présent et ajouté cette quantité de mole à la base présente

          D'où PH= PKa+ log ((A-)+nNaOH/AH-nNaOH)

 

           On a alors:  PH= 4+ log ((0,01*50*10-3)/(0,01*0,1-50*10-3))

                               PH= 4+ log 1

                               PH=4

     Donc cet item est vrai.

 

Item D.    On fait pareil 

                PH= 4+ log (( 0,01*75*10-3)/(0,01*0,1-0,01*75*10-3))

                PH= 4 + log 3

                PH= 4,48

      Cet item est donc vrai

 

Item E. Pour la E tu dois faire un mini diagramme de prédominance

                On sait que PKa= 4; Donc lorsque PH=4 on a (A-)=(AH)

               Lorsque PH supérieur à PKa  on a prédominance de la base donc de la forme déprotonée

               Lorsque PH inférieur à PKa on a prédominance de l'acide donc de la forme protonée

 

      Ici PH=7,4, il est donc supérieur au PKa, on a donc prédominance de la forme déprotonée

 

                Voilà, j'espère avoir pu t'aider, si tu as le moindre soucis n'hésite pas

 

je comprend pourquoi tu as fait CxV pour obtenir n mais d'où sort le 0.01 supplémentaire ? normalement ce serait n (NAOH) = C x V = 0.01 * 0.50

et pourquoi le 50mL de NaOH n'est pas converti en L ? 

[Paul__onium]

                 On devrait rajouter une option pour faire des messages vocaux sur le forum ahaha...

 

                        Premièrement, tu peux remarquer qu'après chaque volume j'ai rajouté " * 10-3 " pour préciser que je convertis; Ensuite fait bien gaffe à l'équation, tu verra qu'il n'ya pas de chiffre supplémentaire.

                  J'ai fait   Log[(nNaOH)/ nAcide - nNaOH)]

 

           

                  Revérifie et dit moi si ça te pose toujours problème @Anatomie

 

 

          

[Odontoboulot]

Autant pour moi, effectivement tout est clair maintenant ! 

Merci !

[Jen]

Le 03/10/2020 à 12:50, Paul__onium a dit :

     Hello @le_tyrannosaure, je vais te montrer comment faire

 

Item C. On te demande de calculer le PH d'une solution qui est le mélange de 100mL de S et 50mL de NaOH qui ont chacune une concentration de 0,01mol/L

 

     On a :  PH= PKa + log (A-/AH)    sachant que tu dois soustraire la quantité de mole base ajouté à l'acide présent et ajouté cette quantité de mole à la base présente

          D'où PH= PKa+ log ((A-)+nNaOH/AH-nNaOH)

 

           On a alors:  PH= 4+ log ((0,01*50*10-3)/(0,01*0,1-50*10-3))

                               PH= 4+ log 1

                               PH=4

     Donc cet item est vrai.

 Désolée mais je comprends absolument pas le premier calcul, comment tu simplifie ça en 1? Aussi, je comprends pas d'où vient le 10-3...Merci pour ta réponse !

Item D.    On fait pareil 

                PH= 4+ log (( 0,01*75*10-3)/(0,01*0,1-0,01*75*10-3))

                PH= 4 + log 3

                PH= 4,48

      Cet item est donc vrai

 

Item E. Pour la E tu dois faire un mini diagramme de prédominance

                On sait que PKa= 4; Donc lorsque PH=4 on a (A-)=(AH)

               Lorsque PH supérieur à PKa  on a prédominance de la base donc de la forme déprotonée

               Lorsque PH inférieur à PKa on a prédominance de l'acide donc de la forme protonée

 

      Ici PH=7,4, il est donc supérieur au PKa, on a donc prédominance de la forme déprotonée

 

                Voilà, j'espère avoir pu t'aider, si tu as le moindre soucis n'hésite pas

 

[Soleilne]

Le 03/10/2020 à 12:50, Paul__onium a dit :

D'où PH= PKa+ log ((A-)+nNaOH/AH-nNaOH)

 

           On a alors:  PH= 4+ log ((0,01*50*10-3)/(0,01*0,1-50*10-3))

Pour ce qui est du dénominateur, je ne comprends pas pourquoi il n'y a pas *0,01 (la concentration) pour ce qui est de la quantite de NaOH, pour moi il y'a juste soustraction du volume de NaOH qui est de 50*10-3.... Est ce normal?

[Paul__onium]

            @Soleilne, my bad. Oui c'est * 0,01. Je l'ai pris en compte dans le calcul (le résultat reste vrai) mais j'ai mal recopié. 

 

           Merci à tes yeux de lynx. Je modifie juste ce leger détail, mais comme je le précise le résultat reste vrai.

[Soleilne]

Haha de rien en tout cas merci pour cette correction détaillée de l'exo ça sauve des vies (ou plutôt des soirées) !