Exercice solution Acide/Base

[Guillaume Terminal S]

J'ai commencer l'exercice cependant, je bloque complètement à la question 3. Un petit peu d'aide ne serait pas de refus. :)

On désire préparer une solution aqueuse S1 d'hydroxyde de sodium NaOH(s) à la concentration CB=10 mol/L et une solution aqueuse S2 d'acide cehlorydrique H3O+ +Cl- à la concentration CA = 20 mmol/L

3°) On ajoute 6 gouttes de la solution basique S1 à un litre de solution acide S2
3.1°)Sachant que la compte-gouttes de la burette délivre 1.0 mL pour 20 gouttes, calculer la concentration en ions H3O+ dans la solution d'acide de cet ajout.

Par produit en croix je sais que on rajoute 0.3 mL de S1 dans S2. Cependant, je bloque. J'imagine qu'il y a des choses à faire avec la propriété de [H3O+] mais je ne trouve pas.
Un petit peu d'aide ?

[SoS(36)]

Bonsoir,

Lorsqu'on ajoute des gouttes de la solution S1 (solution basique) à la solution S2 (solution acide), quelle est la réaction qui se produit ?
On rappelle que S1 est une solution de soude et que S2 est une solution d'acide chlorhydrique.

A vous ...

[Guillaume Terminal S]

Il y a un transfert de proton H+ entre les solutions.

[SoS(36)]

On vous demande de donner l'équation bilan de la réaction qui se produit.
La soude apporte les ions HO⁻ et l'acide chlorhydrique apporte les ions H₃O⁺.

A vous...

[Joffrey Terminale S]

Peut-on dire que le pH de la solution se rapproche du neutre après le rajout de la solution S1?

[SoS(36)]

Vous ne répondez pas à la question.

On vous d'écrire l'équation bilan de la réaction lorsqu'on ajoute des ions hydroxyde HO⁻ (solution de soude) à une solution d'acide chlorhydrique qui contient des ions oxonium H₃O⁺.

En d'autres termes quelle est la réaction entre les ions hydroxyde HO⁻ et les ions oxonium H₃O⁺ ?

[Guillaume Terminal S]

NaOH + HO- + H3O+ +Cl- --> NaOH +H2O +Cl-

mais je ne suis pas sûr j'arrive pas à comprendre comment HO- et H3O+ joue leur rôle.

[SoS(36)]

Ce n'est pas tout à fait ça.
NaOH est solide. De plus, les ions Cl- étant des ions indifférents on peut donc ne pas les écrire dans le bilan de la réaction.

On demande la réaction équilibrée entre HO- et H3O+.

A vous ...

[Guillaume Terminal S]

On a donc HO- + H3O+ --> 2H2O

[Joffrey Terminale S]

Si on demande l'équation de seulement H3O+ et HO- est-ce que cela donnerait pas:
H3O+ + HO- -> 2H2O

[SoS(36)]

C'est très bien.

C'est donc la réaction entre un acide fort (H3O+) et une base forte (HO-) et la réaction est totale.

Vous connaissez le volume des 6 gouttes ainsi que la concentration : CB = 10 mol/L.
On peut donc calculer la quantité de matière des ions HO-.

De même, connaissant la concentration de l'acide CA = 20 mmol/L et je suppose que que avez le volume de la solution S2, on peut donc calculer lea quantité de matière des ions H30+.

A vous...

[Guillaume Terminal S]

[HO-]=Cb * 6 gouttes = 10 * 0,3*10^-3
[H3O+]= 0,02 * 1 = 0,02

[SoS(36)]

Attention, c'est des quantités de matière et non des concentration.

On a donc n(H₃O⁺) = 0,02 mol =2.10⁻² mol.
et n(HO⁻)=3.10⁻³ mol .

Il faut à présent dresser le tableau d'avancement de la réaction et connaissant les quantités de matières initiales, on peut donc déduire l'état final (quantité de matière d'ions oxonium restant) puis la calculer la concentration.
A vous...

[Guillaume Terminal S]

n(H3O+)= 0,02 mol (je ne met pas en ecriture scientifique car je n'ai pas l'exposant.)
n(HO-) = 0,003

X H3O+ HO- --> 2H2O
X=0. 0,02. 0,003. -->. 0
Xmax. 0,02-Xmax. 0,003-Xmax. -->. 2Xmax


Le reactif en exces est H3O+ donc n(H3O+)-N(HO-)= 0,017
[H3O+]=0,017/1,0003 = 0,0169 mol/L

Si on veut une reaction équilibré, il faut 40 gouttes car :

2*0,001 = 0,002 L
n(HO-)= 0,02 mol
n(H3O+)-N(HO-)= 0

[SoS(36)]

Si, il faut tenir compte du nombre de chiffres significatifs.
En revoyant l'énoncé, il faut écrire :
n(HO-) = 3,0.10⁻³ mol et n(H30+) = 2,0.10⁻² mol.

Vous avez bien trouvé le réactif limitant ainsi que l'état final, c'est bien.

On obtient donc n(H3O+) restant = 1,7.10⁻² mol et donc la concentration est [H30+]finale = 17 mmol/L

Vous avez compris l'essentiel et c'est très bien.
Pour les 40 gouttes de soude, on obtient une solution neutre : on neutralise donc tous les ions H30+ et à 25°C le pH doit être de 7,0.

Avez-vous d'autres questions ?