CHIMIE

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Réactions acido-basiques
On considère les couples :
HNO2 /NO – 2 (pKA = 3,30) ;
C6H5NH + 3 / C6H5NH2 (pKA = 4,50) ;
NH + 4 / NH3 (pKA = 9,20) ;
CH3COOH / CH3COO – (pKA = 4,75).
1 • Tracer un diagramme de prédominance vertical de ces
huit espèces.
2 • Écrire les équations des réactions :
a. de l’acide acétique CH 3COOH avec l’aniline C 6H 5NH 2 ;
b. de l’ion nitrite NO – 2 avec l’ion ammonium NH + 4 ;
c. de l’aniline avec l’ion ammonium.
3 • Déterminer les constantes d’équilibre associées à ces
équations.
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pH de solutions d’acide nitrique
L’acide nitrique HNO 3 est un acide fort en solution aqueuse.
1 • Rappeler la définition usuelle d’un acide fort en solution
aqueuse.
2 • Déterminer le pH d’une solution d’acide nitrique de
concentration c = 4,0 . 10 –3 mol . L –1 .
3 • On dispose d’une solution commerciale d’acide nitrique
de densité par rapport à l’eau d = 1,38 et contenant P = 62 %
en masse d’acide nitrique HNO 3 . On introduit 10,0 mL de
cette solution dans une fiole jaugée de volume V = 250 mL
et on complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge ;
soit S la solution préparée. On dilue cent fois la solution S ,
soit S’ la solution diluée.
a. Calculer la concentration de la solution S.
b. En déduire la concentration et le pH de S’.
c. Peut-on calculer le pH de S à l’aide des formules usuelles ?
SOS
Donnée :
Masse volumique de l’eau : 1,00 g . cm –3 .
SOS : Revoir les définitions du pH d’une solution et de
l’activité d’un soluté.
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pH de solutions d’hydroxyde de sodium
L’hydroxyde de potassium KOH est une base forte en solution
aqueuse.
1 • Rappeler la définition usuelle d’une base forte en solution
aqueuse.
2 • Déterminer le pH d’une solution d’hydroxyde de sodium
ou potasse de concentration c = 4,0 . 10 –3 mol . L –1 à 25 °C.
3 • On prépare une solution S d’hydroxyde de potassium en
dissolvant une masse m = 2,50 g de ce solide dans une fiole
jaugée de volume V = 100 mL et on complète avec de l’eau
distillée jusqu’au trait de jauge ; on dilue 200 fois la solution
S, soit S’ la solution diluée.
a. Calculer la concentration de la solution S.
b. En déduire la concentration et le pH de S’ à 25 °C.
c. Pourquoi, lorsque l’on calcule le pH d’une solution de base
forte, doit-on préciser la température alors ce n’est pas nécessaire
lorsqu’il s’agit d’un acide fort ? SOS
SOS : Revoir la définition des constantes d’acidité des couples
de l’eau (cf. § 3.2.).
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pH et coefficient de dissociation
d’un acide faible
1 • Calculer le pH d’une solution d’acide nitreux HNO 2 de
concentration C, dans les trois cas suivants :
C 1 = 0,10 mol . L –1 ;
C 2 = 1,0 . 10 –2 mol . L –1 ;
C 3 = 1,0 . 10 –5 mol . L –1 .
2 • Calculer, pour chaque concentration, le coefficient de dissociation
a de l’acide nitreux ou taux d’avancement de la
réaction de l’acide nitreux avec l’eau. Conclure.
Donnée : pK A (HNO 2 / NO 2 – ) = 3,2 .
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pH et coefficient de protonation
d’une base faible
1 • Calculer le pH d’une solution de diméthylamine (CH 3) 2NH
de concentration C, dans les trois cas suivants :
C 1 = 0,10 mol . L –1 ;
C2 = 1,0 . 10 –2 mol . L –1 ;
C 3 = 1,0 . 10 –5 mol . L –1 .
2 • Calculer, pour chaque concentration, le coefficient de protonation
b de la diméthylamine ou taux d’avancement de la
réaction de la diméthylamine avec l’eau. Conclure.
Donnée : pK A ((CH 3) 2NH 2 + /(CH3) 2NH) = 11,0 .
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Conductivité et pH
Équilibres acido-basiques
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Une solution aqueuse d’ammoniac NH 3 de concentration
c = 6,00 . 10 –5 mol . L –1 a une conductivité :
s = 6,97 . 10 –4 S.m –1
EXERCICES
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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