Couple acide / base faible

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Pierre TS

Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 18:57

Bonjour à vous alors voilà je bloque sur cet exercice, dernier de mon DM qui est à rendre pour bientôt, et celui là me pose particulièrement des problèmes !

Voici son énoncé (tous les chiffres sont normalement en indice):
L'acide citrique (C6 H8 07), présent dans le jus de citron, est un triacide que l'on notera H3A.
Les courbes tracées ci dessous treprésentent les proportions de chacune des espèces acido-basiques de l'acide citrique en fonction du pH.
Voici les courbes :

http://www.noelshack.com/2012-49-135507 ... 550806.jpg

a. Ecrire les couples acido-basiques issus de l'acide citrique.

Euh je n'ai pas compris en fait comment l'on procédait pour ce genre de questions, même en regardant les exemples de mon cours je vois pas comment il faut faire :(

Voilà j'ai vraiment du mal là dessus désolé mais j'ai du mal avec la chimie et particulièrement ce chapitre :s


Voilà merci à vous
SoS(29)
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Re: Couple acide / base faible

Message par SoS(29) » dim. 9 déc. 2012 19:16

Bonjour.
Savez vous ce qu'est un espèce chimique acide ? basique ?
Savez vous ce qu'est un couple acide / base ?
Je vous rappelle quelques éléments de vos cours de première et oui.
Une espèce chimique acide est une espèce chimique capable de céder un ion \({ H }^{ + }\) et au contraire une espèce chimique basique est capable de capter cet ion \({ H }^{ + }\) souvent appelé proton.
Lorsque un acide cède un proton il devient une base (on parle souvent de base conjuguée).
Un couple acide / base est un couple associant l'acide avec sa base conjuguée.
Par exemple pour l'acide noté AH s'il perd \({ H }^{ + }\) il se transforme en l'ion \({ A }^{ - }\).
En effet AH perd le proton suivant \({ H }^{ + }\) + \({ A }^{ - }\).
Le couple s'écrit donc AH/\({ A }^{ - }\).
Utiliser ce rappel pour écrire les couples (trois en fait) dans le cas d'un triacide notée \(A{ H }_{ 3 }\) espèce capable de libérer 3 ions \({ H }^{ + }\).
Pierre TS

Re: Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 19:21

Merci de m'avoir répondu si vite, je dois malheureusement aller manger mais je reviens aussitôt !
SoS(29)
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Re: Couple acide / base faible

Message par SoS(29) » dim. 9 déc. 2012 19:26

Bon appétit.
Pierre TS

Re: Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 19:27

Merci mais en fait ce n'est pas tout de suite :) donc AH3 est un acide alors il va céder entre un et trois ions H+.

AH3 / A-
AH3 / AH-
AH3 / A2H-

Je sais pas si j'ai bien compris mais pour le premier couple il à céder les trois ions H+, pour le second seulement 2 ions ont été cédés et pour le dernier seul un H+ à été cédé .
SoS(29)
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Re: Couple acide / base faible

Message par SoS(29) » dim. 9 déc. 2012 19:35

Oups.
Vous êtes allez trop vite.
AH3 / A-
Et non si \(A{ H }_{ 3 }\) cède un proton il se transforme en \(A{ H }_{ 2 }^{ - }\).
Et que devient \(A{ H }_{ 2 }^{ - }\) lorsqu'il cède un proton ?
Pierre TS

Re: Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 19:40

Ah je vois il devient alors un Ah-
AH3 / AH2-
AH2- / AH-
AH- / A-

C'est comme ceci ? :)
SoS(29)
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Re: Couple acide / base faible

Message par SoS(29) » dim. 9 déc. 2012 19:52

C'est beaucoup mieux mais il y a un problème de charge.
On en était rendu au première couple.
L'espèce chimique notée \(A{ H }_{ 2 }^{ - }\) peut encore céder un proton (s'il y a une base pour l'accueillir) donc après la perte de se proton elle s'est transformée en \(A{ H }_{ }^{ 2- }\) en effet \(A{ H }_{ 2 }^{ - }\) donne \(A{ H }_{ }^{ 2- }\) + \({ H }^{ + }\).
Par la suite \(A{ H }_{ }^{ 2- }\) peut perdre un proton et se transforme donc en ....
Pierre TS

Re: Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 20:01

Euh j'avoue que je suis perdu avec les puissances et les indices ...

Et je ne sais pas comment les taper au clavier
Je dirais en A3- mais bon ça me semble bizarre ...
SoS(29)
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Re: Couple acide / base faible

Message par SoS(29) » dim. 9 déc. 2012 20:13

C'est exact.
Et ce n'est pas bizarre lorsque l'acide perd un proton il se transforme en un ion qui gagne une charge négative. AH devient \({ A }^{ - }\)
Lorsque l'on part d'un triacide c-à-d d'une espèce chimique qui a trois proton à céder et c'est pour cela qu'on la note \({ AH }_{ 3 }^{ }\) la première perte d'un proton en quelque sorte conduit à une espèce chimique qui a évidemment un H en moins et un charge négative en plus donc \({ AH }_{ 2 }^{ \quad - }\).
De même cette espèce chimique va céder un proton et donc se transformer en une espèce chimique qui a un H en moins mais une charge négative en plus elle s'écrit donc \({ AH }_{ }^{ \quad 2- }\) etc.
Pierre TS

Re: Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 20:22

Ah je comprend mieux. Dans ce cas si l'on récapitule la question a.

Les trois couples sont \($AH_2^-$\) / \($AH ^{2-}$\)
AH / \($A^-$\)
\($AH3$\) / \($AH_2^-$\)
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Re: Couple acide / base faible

Message par SoS(29) » dim. 9 déc. 2012 20:33

Deux de ces couples sont bons par contre le couple AH/\({ A }_{ }\) n'a rien à faire ici, c'est le cas général d'un mono acide.
Les trois couples sont donc :
\({ AH }_{ 3 }^{ }/{ AH }_{ 2 }^{ - }\)

\({ AH }_{ 2 }^{ - }/{ AH }_{ }^{ 2- }\)

\({ AH }_{ }^{ 2- }/{ A }_{ }^{ 3- }\)
Pierre TS

Re: Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 20:42

Ah ok merci bien !
Auriez vous encore un peu de temps à m'accorder ? Il reste quelques questions, voici la suivante :
b. Identifier chaque courbe.

Je rappel que: Les courbes tracées ci dessous représentent les proportions de chacune des espèces acido-basiques de l'acide citrique en fonction du pH.

J'ai pris les courbes en photo ici : http://www.noelshack.com/2012-49-135507 ... 550806.jpg
J'espère que la qualité ira sinon je peux en refaire une :)

Il y a quatre courbes, je pensais les identifier à chaque couple mais nous n'en avons que trois :(
SoS(29)
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Re: Couple acide / base faible

Message par SoS(29) » dim. 9 déc. 2012 21:02

J'ai pu accéder au fichier la photo est correcte.
Il s'agit d'un diagramme de distribution des différentes espèces chimiques en fonction du pH, c-à-d du pourcentages de chaque espèces chimiques présentes suivant la valeur du pH.
Comment le lire ?
A pH = 0 la seule espèce chimique présente (100%) est \({ A }H_{ 3 }^{ }\).
Ensuite lorsque le pH augmente on voit apparaitre la seconde espèce chimique \({ A }H_{ 2 }^{ - }\) et du coup le pourcentage de la première diminue jusqu'à s'annuler.
Puis lorsque le pH augmente encore commence à apparaitre \({ A }H^{ 2- }\) et évidemment l'espèce chimique \({ A }H_{ 2 }^{ - }\) disparait peu à peu jusqu'à disparaître totalement.
Enfin lorsque le pH est suffisamment basique apparait \(A_{ }^{ 3- }\) pendant que \({ A }H^{ 2- }\) diminue peu à peu (à pH 8 il n' y plus que cette dernière espèce chimique \(A_{ }^{ 3- }\) ).
Donc il y a bien quatre courbes chacune correspondant à une espèce chimique des trois couples acide / base de l'acide citrique.
Pierre TS

Re: Couple acide / base faible

Message par Pierre TS » dim. 9 déc. 2012 21:12

Ah d'accord ! Il fallait identifier les E.S et non les couples :o Tout s'explique :) J'ai bien compris ce qu'il se passait. La question c je pense avoir la réponse, voici déjà la question :

c. Rappeler l'expression du pH d'une solution en fonction du pKa d'un couple et des concentrations de l'acide et de sa base conjuguée.

La réponse est pH = pKa + log (\($A^-$\) / (\([HA]\))
Verrouillé