Constante d'acidité

Comparer les acides et les bases - Physique-Chimie Spécialité

Exercice 1 : Déterminer la valeur d'une constante d'acidité (calcul de taux d'avancement final à partir du pH, sens de déplacement de l'équilibre)

On cherche à calculer la constante d'acidité d'un couple acido-basique.

Par définition, le taux d’avancement final d’une transformation est le rapport de l’avancement final par l’avancement maximal : \[ \tau_{f} = \frac{x_{f}}{x_{max}} \]

Écrire l'équation de la réaction de l'acide salicylique \( C_{6}H_{4}OHCOOH \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

On mesure le pH de la solution \( S_{1} \) d'acide salicylique de concentration \( c_{1} = 6,0 \times 10^{-1} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( S_{1}: 1,62 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En considérant un volume \(V = 100mL \) de solution aqueuse d'un acide HA de concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) de soluté \( c \), dresser le tableau d'avancement de la réaction de l'acide HA avec l'eau en le complétant avec les valeurs littérales de la concentration \( c \), du volume \( V \), de l'avancement en cours de transformation \( x \) et de l'avancement final \( x_{f} \).
Pour un réactif présent en excès on notera : excès.
Pour l'avancement final \( x_{f} \) on notera : xf.

Déterminer le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA avec l'eau en fonction du pH de la solution et de la concentration en quantité de matière \( c \).

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

On prépare une solution \( S_{2} \) d'acide salicylique de concentration \( c_{2} = 6,0 \times 10^{-2} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On mesure pour \( S_{2} \) un pH de \( 2,139 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Dans quel sens le déplacement de l'équilibre du système s'est-il fait ?

Calculer la constante d'acidité du couple \( C_{6}H_{4}OHCOO^{-} / C_{6}H_{4}OHCOOH \) à l'aide de l'expression suivante : \[ \frac{[ C_{6}H_{4}OHCOO^{-} ]_{éq} \cdot [H_{3}O^{+}]_{éq}}{[ C_{6}H_{4}OHCOOH ]_{éq}} \]
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Exercice 2 : Déterminer la valeur d'une constante d'acidité (calcul de taux d'avancement final à partir du pH, sens de déplacement de l'équilibre)

On cherche à calculer la constante d'acidité d'un couple acido-basique.

Par définition, le taux d’avancement final d’une transformation est le rapport de l’avancement final par l’avancement maximal : \[ \tau_{f} = \frac{x_{f}}{x_{max}} \]

Écrire l'équation de la réaction des ions ammonium \( NH_{4}^{+} \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

On mesure le pH de la solution \( S_{1} \) d'ions ammonium de concentration \( c_{1} = 2,0 \times 10^{-2} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( S_{1}: 5,475 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Déterminer le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA avec l'eau en fonction du pH de la solution et de la concentration en quantité de matière \( c \).

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

On prépare une solution \( S_{2} \) d'ions ammonium de concentration \( c_{2} = 2,0 \times 10^{-1} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On mesure pour \( S_{2} \) un pH de \( 4,974 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Dans quel sens le déplacement de l'équilibre du système s'est-il fait ?

Calculer la constante d'acidité du couple \( NH_{3} / NH_{4}^{+} \) à l'aide de l'expression suivante : \[ \frac{[ NH_{3} ]_{éq} \cdot [H_{3}O^{+}]_{éq}}{[ NH_{4}^{+} ]_{éq}} \]
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Exercice 3 : Déterminer la valeur d'une constante d'acidité (calcul de taux d'avancement final à partir du pH, sens de déplacement de l'équilibre)

On cherche à calculer la constante d'acidité d'un couple acido-basique.

Par définition, le taux d’avancement final d’une transformation est le rapport de l’avancement final par l’avancement maximal : \[ \tau_{f} = \frac{x_{f}}{x_{max}} \]

Écrire l'équation de la réaction des ions ammonium \( NH_{4}^{+} \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

On mesure le pH de la solution \( S_{1} \) d'ions ammonium de concentration \( c_{1} = 1,0 \times 10^{-1} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( S_{1}: 5,125 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Déterminer le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA avec l'eau en fonction du pH de la solution et de la concentration en quantité de matière \( c \).

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

On prépare une solution \( S_{2} \) d'ions ammonium de concentration \( c_{2} = 5,0 \times 10^{-2} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On mesure pour \( S_{2} \) un pH de \( 5,276 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Dans quel sens le déplacement de l'équilibre du système s'est-il fait ?

Exercice 4 : Déterminer la valeur d'une constante d'acidité (calcul de taux d'avancement final à partir du pH, sens de déplacement de l'équilibre)

On cherche à calculer la constante d'acidité d'un couple acido-basique.

Par définition, le taux d’avancement final d’une transformation est le rapport de l’avancement final par l’avancement maximal : \[ \tau_{f} = \frac{x_{f}}{x_{max}} \]

Écrire l'équation de la réaction des ions hydrogénosulfate \( HSO_{4}^{-} \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

On mesure le pH de la solution \( S_{1} \) d'ions hydrogénosulfate de concentration \( c_{1} = 1,0 \times 10^{-2} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( S_{1}: 2,188 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Déterminer le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA avec l'eau en fonction du pH de la solution et de la concentration en quantité de matière \( c \).

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

On prépare une solution \( S_{2} \) d'ions hydrogénosulfate de concentration \( c_{2} = 5,0 \times 10^{-2} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On mesure pour \( S_{2} \) un pH de \( 1,716 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Dans quel sens le déplacement de l'équilibre du système s'est-il fait ?

Calculer la constante d'acidité du couple \( SO_{4}^{2-} / HSO_{4}^{-} \) à l'aide de l'expression suivante : \[ \frac{[ SO_{4}^{2-} ]_{éq} \cdot [H_{3}O^{+}]_{éq}}{[ HSO_{4}^{-} ]_{éq}} \]
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Exercice 5 : Déterminer la valeur d'une constante d'acidité (calcul de taux d'avancement final à partir du pH, sens de déplacement de l'équilibre)

On cherche à calculer la constante d'acidité d'un couple acido-basique.

Par définition, le taux d’avancement final d’une transformation est le rapport de l’avancement final par l’avancement maximal : \[ \tau_{f} = \frac{x_{f}}{x_{max}} \]

Écrire l'équation de la réaction de l'acide phosphorique \( H_{3}PO_{4} \) avec l'eau.
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

On mesure le pH de la solution \( S_{1} \) d'acide phosphorique de concentration \( c_{1} = 9,0 \times 10^{-2} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient \( S_{1}: 1,646 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Déterminer le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA avec l'eau en fonction du pH de la solution et de la concentration en quantité de matière \( c \).

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{1} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

On prépare une solution \( S_{2} \) d'acide phosphorique de concentration \( c_{2} = 9,0 \times 10^{-3} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On mesure pour \( S_{2} \) un pH de \( 2,276 \).

Déterminer la concentration en ions oxonium \( H_{3}O^{+} \) dans la solution \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

En déduire la valeur numérique du taux d'avancement final de la réaction associée aux transformations donnant \( S_{2} \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

Dans quel sens le déplacement de l'équilibre du système s'est-il fait ?

Calculer la constante d'acidité du couple \( H_{2}PO_{4}^{-} / H_{3}PO_{4} \) à l'aide de l'expression suivante : \[ \frac{[ H_{2}PO_{4}^{-} ]_{éq} \cdot [H_{3}O^{+}]_{éq}}{[ H_{3}PO_{4} ]_{éq}} \]
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.

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