1 / 15

F) Acides polyprotiques

F) Acides polyprotiques. Revenons en arrière jusqu’en A) Certains oxacides avaient la propriété d’avoir plus qu’un proton à céder. Acides polyprotiques.

umika
Download Presentation

F) Acides polyprotiques

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. F) Acides polyprotiques Revenons en arrière jusqu’en A) Certains oxacides avaient la propriété d’avoir plus qu’un proton à céder.

  2. Acides polyprotiques Définition: acides possédant plus d’un proton ionisable par molécule. Chacun des H+ ionisables se dissocie séparément, avec une valeur de Ka différente. Exemples: • H2CO3 (sang, coca-cola) • (COOH)2, acide oxalique (rhubarbe, persil)

  3. Exemple théorique: H3PO4 H3PO4(aq) + H2O H3O+(aq) + H2PO4-(aq) Ka1 =7,1 x 10-3 H2PO4-(aq) + H2O H3O+(aq) + HPO42-(aq) Ka2 =6,3 x 10-8 HPO42-(aq) + H2O H3O+(aq) + PO43-(aq) Ka3 =4,2 x 10-13 Ka1 est environ 100 000 fois plus grand que Ka2, qui est environ 100 000 fois plus grand que Ka3.

  4. Pourquoi? • Le premier H+ doit vaincre l’attraction de H2PO4-. Le deuxième H doit, lui, vaincre l’attraction de HPO42- qui est 2 fois plus négatif. • Principe de Le Chatelier: production d’ions H3O+ favorise la réaction inverse H3PO4 + H2O H3O+ + H2PO4- H2PO4-+ H2O H3O++ HPO42- HPO42- + H2O H3O++ PO43-

  5. Exemple numérique: H3PO4 Calculez le pH d’une solution aqueuse de H3PO4 à 5,0 mol/L et la concentration des espèces ioniques H2PO4-, HPO42- et PO43- dans cette solution. 1- Espèces en solution : H3PO4 et H2O

  6. 2- H3PO4(aq) + H2O H3O+(aq) + H2PO4-(aq) Ka1 = 7,1 x 10-3 H2PO4-(aq) + H2O H3O+(aq) + HPO42-(aq) Ka2 =6,3 x 10-8 HPO42-(aq) + H2O H3O+(aq) + PO43-(aq) Ka3 =4,2 x 10-13 2 H2O  H3O++ OH- Keau=1,0 x 10-14 Ka1 >>>>> Keau , H2O est donc une source négligeable d’H3O+

  7. Le tour de passe-passe Comparant les Ka des différentes dissociations de H3PO4, Ka1 = 7,1 x 10-3 Ka2 = 6,3 x 10-8 Ka3 = 4,2 x 10-13 Ka1 >>> Ka2 >>> Ka3 On peut dire que seule la première dissociation contribue significativement à l’augmentation d’ H3O+

  8. 3- Ka = [H2PO4-(aq)][H3O+(aq)] [H3PO4(aq)] 4- H3PO4(aq) + H2O  H2PO4- (aq) + H3O+(aq) 5 0 0 - x + x + x 5 – x x x 7,1 x 10-3 = x²/(5-x) si l’on applique l’approximation 7,1 x 10-3 = x²/5 d’où x = 0,19 Validation? 0,19/5 = 3,8% OK

  9. Ne reste qu’à calculer le pH utilisant [H3O+]=0,19 pH = - log (0,19) = 0,72 Pour ce qui est des concentrations à l’équilibre, on n’a qu’à utiliser les Ka et les concentrations déjà trouvées Ka2 = 6,3 x 10-8 = [H3O+(aq)][HPO42-(aq)] [H2PO4-(aq)] 6,3 x 10-8 = (0,19)[HPO42-(aq)] (0,19) [HPO42-(aq)] = 6,3 x 10-8 mol/L

  10. Et ayant maintenant [HPO42-], Ka3 = 4,8 x 10-13 = [H3O+][PO43-] [HPO42-] 4,2 x 10-13 = 0,19 [PO43-] 6,2 x 10-8 [PO43-] = 1,4 x 10-19 mol/L

  11. Exercice H2SO4 1- Solution concentrée H2SO4(aq) + H2O  HSO4-(aq) + H3O+(aq) I 0,80 0 0 R - 0,80 + 0,80 + 0,80 E 0 0,80 0,80 pH = - log [H3O+] = -log (0,80) = 0,10

  12. 2- Solution diluée H2SO4(aq) + 2H2O  2H3O+(aq) + HSO4-(aq) I 0,00050 0 0 R - 0,00050 + 0,0010 + 0,00050 E 0 0,0010 0,00050 pH = - log [H3O+] = -log (0,0010) = 3,0

  13. 3- Solution intermédiaire Première dissociation H2SO4(aq) + H2O  HSO4-(aq) + H3O+(aq) I 0,10 0 0 R - 0,10 + 0,10 + 0,10 E 0 0,10 0,10 Deuxième dissociation HSO4-(aq) + H2O  SO42-(aq) + H3O+(aq) I 0,10 0 0,10 R - x + x + x E 0,10-x x 0,10 + x

  14. Ka2 = 1,1 x 10-2 = [H3O+(aq)][SO42-(aq)] [HSO4-(aq)] = (0,10 + x) (x) (0,10 – x) Si on essaie l’approximation, x = 1,1 x 10-2 Validation? 1,1 x 10-2 / 0,10 = 11% L’approximation est NON-VALIDE

  15. Résolution de la quadratique… 0 = x² + 0,111x – 0,0011 … maths… x= -0,12 ou 0,0092 [H3O+] = 0,10 + 0,0092 = 0,11 pH = - log (0,11) = 0,96

More Related