Bonjour,
J'ai une question concernant un exercice de physique dont voici l'énoncé :
Un volume V=200 mL d'acide nitrique (H3O+ ; NO3-) réagit avec le métal cuivre d'une pièce pour former, entre autres, un gaz roux, le dioxyde d'azote NO2. Le volume de gaz dégagé est 24.3 mL sous une pression de 1013 hPa et à une température de 25 °C. L'équation de réaction, supposée totale, est : Cu + 4H3O+ + 2NO3- --> Cu 2+ + 2NO2 + +H2O
Pour la quantité de matière de gaz, j'ai trouvé environ 1.0 mol avec la relation n = (PV)/(RT). J'ai ensuite trouvé x max = 0.5 mol, ce qui revient à 0.5 mol de cuivre consommée et 2.0 mol d'ions oxonium consommées.
Je dois maintenant trouver le pH de la solution d'acide nitrique, sachant qu'il était de 1.30 au début. Si la réaction est totale, j'imagine qu'il n'y a plus d'ions oxonium. J'ai donc appliqué la formule pH = -log ( 0/1,0) mais la calculatrice me met systématiquement erreur.
Je ne vois pas comment faire, pourriez vous m'éclairer svp, merci d'avance.
Déterminer le pH
Modérateur : moderateur
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Pierre, Terminale
Re: Déterminer le pH
Bonjour Pierre,
Tout d'abord, mais cela, n' a pas vraiment d'importance ici pour les calculs, je pense que vous avez oublié un coefficient stœchiométrique devant H2O dans l'équation .
Ensuite, pouvez-vous écrire le détail du calcul réalisé pour trouver la quantité de matière ? Avez-vous bien respecté les unités ?
Enfin, une réaction totale implique l'existence d'un réactif limitant. Pourquoi pensez-vous que ce sont alors les ions oxonium ? Pourquoi ne pas penser au cuivre contenu dans la pièce ?
Restant à votre disposition.
Tout d'abord, mais cela, n' a pas vraiment d'importance ici pour les calculs, je pense que vous avez oublié un coefficient stœchiométrique devant H2O dans l'équation .
Ensuite, pouvez-vous écrire le détail du calcul réalisé pour trouver la quantité de matière ? Avez-vous bien respecté les unités ?
Enfin, une réaction totale implique l'existence d'un réactif limitant. Pourquoi pensez-vous que ce sont alors les ions oxonium ? Pourquoi ne pas penser au cuivre contenu dans la pièce ?
Restant à votre disposition.
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Pierre, Terminale
Re: Déterminer le pH
Effectivement, le coefficient stoechiométrique de l'eau est 6.
Pour la quantité de matière, n = PV /RT, soit n = (1013*100*0.0243)/(8.314*(25+273 K)) = 1.0 mol environ. Je pensais que réaction totale signifiait que les réactifs étaient dans les proportions stoechiométriques. Mais à ce moment là, je ne vois pas comment calculer les quantités de matière initiale, donc trouver le réactif limitant.
Je sais que je peux calculer la concentration en ions oxonium au départ avec le pH mais je n'arrive pas à aboutir. Merci de votre aide
Pour la quantité de matière, n = PV /RT, soit n = (1013*100*0.0243)/(8.314*(25+273 K)) = 1.0 mol environ. Je pensais que réaction totale signifiait que les réactifs étaient dans les proportions stoechiométriques. Mais à ce moment là, je ne vois pas comment calculer les quantités de matière initiale, donc trouver le réactif limitant.
Je sais que je peux calculer la concentration en ions oxonium au départ avec le pH mais je n'arrive pas à aboutir. Merci de votre aide
Re: Déterminer le pH
Le coeff est bien 6 !
Pour le calcul de n(gaz) ; vous avez exprimé le volume en L. Etes-vous sûr de cette unité pour la formule PV = nRT ?
Enfin, le pH initial vous permet en effet de calculer [H3O+]inital . Voyez-vous quelle formule de votre cours il faut utiliser ?
Connaissant cette concentration initiale, vous pourrez déterminer la quantité initiale d'ions H3O+ (vous connaissez le volume de cette solution !)
Par la suite, vous avez compris, dans votre 1er message, que vous pouviez remonter à la quantité d'ions H3O+ consommés (mais vérifier avant la valeur de xmax !)
Enfin, vous pourrez déterminer la quantité de matière d'ions H3O+ présents à la fin et donc finir par trouver le pH.
En espérant que ceci vous guide pour votre résolution. Si besoin, n'hésitez pas.
Pour le calcul de n(gaz) ; vous avez exprimé le volume en L. Etes-vous sûr de cette unité pour la formule PV = nRT ?
Enfin, le pH initial vous permet en effet de calculer [H3O+]inital . Voyez-vous quelle formule de votre cours il faut utiliser ?
Connaissant cette concentration initiale, vous pourrez déterminer la quantité initiale d'ions H3O+ (vous connaissez le volume de cette solution !)
Par la suite, vous avez compris, dans votre 1er message, que vous pouviez remonter à la quantité d'ions H3O+ consommés (mais vérifier avant la valeur de xmax !)
Enfin, vous pourrez déterminer la quantité de matière d'ions H3O+ présents à la fin et donc finir par trouver le pH.
En espérant que ceci vous guide pour votre résolution. Si besoin, n'hésitez pas.
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Invité
Re: Déterminer le pH
J'ai fini par trouver la logique et répondre à la question. Merci pour votre aide !