Corrigé de l'exercice Acides bases - Baccalauréat

1)
a)Les diverses espèces dans le mélange sont : H+, OH-, Cl-, CH3COOH, CH3COO-, Na+
Les concentrations de chaque espèce sont : [H+], [OH-], [Cl-], [CH3COOH], [CH3COO-], [Na+]

D'après la définition on a pH = -log[H+] d'où [H+] = 10-4,8
Produit ionique de l'eau : [H+] [OH-] = 10-14 d'où [OH-] = 10-14 - 4,8= 10-9,2

Electroneutralité de la solution : [H+] + [Na+] = [OH-] + [Cl-] + [CH3COO-]
Conservation de la matière : [CH3COOH]initial = [CH3COO-] + [CH3COOH]
D'après l'énoncé : [Cl-] = (0,1x20)/60= 0,0333 mol/L
D'après l'énoncé : [Na+] = (0,1x40)/60= 0,0666 mol/L
On peut donc en déduire la concentration [CH3COO-] = [H+] + [Na+] - [OH-] - [Cl-] = 0,0333 mol/L

D'après la conservation de la matière :[CH3COOH] = [CH3COOH]initial - [CH3COO-] = 0,0333mol/L

b) La définition du pKa est pKa = -logKa = -log([CH3COO-] [H+]/[CH3COOH]) = -log[H+] = 4,8

2)Les diverses espèces dans le mélange sont : H+, OH-, Cl-, HCOOH, HCOO-, Na+

On note C la concentration initiale de [HCOOH]

pH = -log[H+] d'où [H+] = 10-4,8
pKa = -log([HCOO-] [H+]/[HCOOH]) = pH - log([HCOO-]/[HCOOH]

Conservation de la matière : C = [HCOO-]+[HCOOH]
Electroneutralité de la solution : [H+] + [Na+] = [OH-] + [Cl-] + [HCOO-]
D'après l'énoncé : [Cl-] = (0,1x20)/60= 0,0333 mol/L
D'après l'énoncé : [Na+] = (Cx40)/60= 0,666 C
[H+] = 10-4,8 et [OH-] = 10-14 - 4,8= 10-9,2 mol/L
On peut donc en déduire la concentration [HCOO-] = [H+] + [Na+] - [OH-] - [Cl-] = 0,666C - 0,0333
pKa = -log([HCOO-] [H+]/[HCOOH]) = pH - log([HCOO-]/[HCOOH] d'où log([HCOO-]/[HCOOH] = pH - pKa = 1
d'où [HCOO-]/[HCOOH] = 10 c'est à dire [HCOO-]= 10[HCOOH]

(Cx40)/60 = [HCOO-]+[HCOOH] = 1,1.[HCOO-] soit à 0,666 C = 1,1[HCOO-] = 1,1( 0,666C - 0,0333) = 0,55 mol/L

Revoir l'énoncé de l'exercice Acides bases