Réaction acido-basique : exercice.

[Daphné - 1ère S]

Bonjour, j'ai un exercice à faire mais j'ai énormement de mal avec celui-ci ! C'est pourquoi j'aimerai que vous m'aidiez un petit peu ! Merci beaucoup d'avance !
Daphné.

Voici l'énoncé en entier :
On dispose d'une solution aqueuse S1 constituée par la dissolution d'acide nitrique HNO3(l) dans l'eau.
La concentration en soluté apporté est c1 = 1.0 * 10^ -² mol.L-1

a) Ecrire l'équation de la réaction de cet acide avec l'eau et justifier le caractère acide de S1.

b)On prépare une solution S2 en dissolvant n0 = 0.10 mol d'hydroxyde de sodium dans V = 1.0 L d'eau.
Justifer le caractère basique de S2 à l'aide de l'équation de dissolution de ce solide ionique. Déterminer la
concentration des ions en solution en considérant que le soluté s'est intégralement dissous.

c) On mélange un volume V1 et S1 avec le même volume de S2. Ecrire l'équation de la réaction et déduire d'un
tableau d'avancement si le mélange est acide ou basique.

d) Répondre à la même question si l'on avait mélangé des volumes V1 de S1 et V2 = V1 / 10 de S2

Mes réponses :

a) HNO3 + H2O ----> NO3- + H30+
Est-ce la bonne équation ?
Et, pour justifier le caractère acide, faut-il calculer les quantités de matières de l'acide et de la base afin de dire lequel des deux comporte le plus de mol donc, si l'acide possède plus de quantité de matière que la base, la solution aura un caractère acide ? Ou faut-il tout simplement dire que dans l'équation, il y a présence d'ions H30+ qui sont responsables de l'acidité d'une solution sans faire aucun calcul ?

b) Je n'arrive pas à déterminer l'équation de dissolution, je trouve : H2O + HO- ----> H20 + H30+ mais je doute que ce soit cela!

Merci!

[SoS(13)]

Bonjour daphné,
Votre réponse à la question a) est correcte; dire qu'il se forme des ions oxonium suffit à justifier le caractère acide.
Vous pouvez cependant, par une 1/2 équation, montrer que l'ion H30+ est acide.
Votre réponse à la question b) est fausse; cherchez la formule du solide hydroxyde de sodium, puis ensuite écrivez ce qu'il se passe quand on dissout un solide ionique dans l'eau.
Bonne suite.

[Daphné - 1ère S]

Ok, la formule de l'hydroxyde de sodium c'est Na+ + OH- mais dans l'équation, il ne faut pas mettre Na+ car ce sont des ions spectateurs, non ?
Merci!

[SoS(13)]

La formule de l'hydroxde de sodium solide est NaOH(s) et il se dissout dans l'eau sous la forme d'ions, que ceux-ci soient spectateurs ou non.

[Daphné - 1ère S]

Merci beaucoup j'ai compris!
Dans la question suivante, lorsqu'ils disent " On mélange un volume V1 de S1 avec le même volume de S2 ", cela veut-il dire que V1 = V2 ?

[SoS(13)]

Oui, bien sûr !

[Daphné - 1ère S]

Merci!
Mais pour écrire l'équation de la réaction, il faut se servir des équations précédentes, mais on a le droit de mélanger la forme solide NaOH avec HNO3 + H20 de S1 ? Ou il faut procéder autrement?

[SoS(13)]

La forme solide s'est totalement dissoute dans l'eau, donc n'existe plus dans cet état là.
C'est maintenant que l'on écrit une réaction entre les ions qui réagissent sans faire intervenir les espèces spectatrices.

[Daphné - 1ère S]

D'accord, donc dans les réactifs n'apparaissent que les ions précedents non spectateurs, c'est-à-dire, NO3- + H3O+ + OH- ? Et pour déterminer les produits il faut se servir des couples acido-basiques ? Je ne comprends pas très bien les "méthodes" pour déterminer une équation...
Merci!

[SoS(13)]

Daphné, la méthode est la suivante :
- Rechercher les espèces en solution (dans ce cas on a les ions NO3-, H3O+, Na+ et HO-)
- Rechercher parmi ces espèces celles qui vont réagir (ici on utilise les couples acide-base : on voit que H3O+ est acide et HO- basique)
- Ecrire la réaction entre ces espèces réactives.

[Daphné - 1ère S]

Ok, donc :
1) Les espèces en solutions sont NO3-, H3O+, Na+ et HO-
2) HNO3 / NO3-
H3O+ / H2O
H2O / HO-
Na+ -> indifférent
3) On prend HNO3 et HO- ?
Ce qui ferait : HNO3 + HO- ----> 2H2O + NO3- + H3O+
Cela me paraît bizarre, non ? Généralement doit-il y avoir le même nombre de produit que de réactif ?
Merci.

[SoS(13)]

On ne peut pas prendre HNO3 car il n'y en en plus en solution, il s'est totalement dissocié en H3O+ et NO3- comme vous l'avez écrit en a).
Cherchez uniquement parmi les ions existant dans la solution ceux qui peuvent réagir entre eux.

[Daphné - 1ère S]

Ok, je vais encore poser une question stupide mais comment est-ce que l'on sait quel ion réagit avec quel ion ?
Merci.

[SoS(13)]

D'une manière générale une espèce réagit avec une autre de caractéristique opposée : acide avec base, oxydant avec réducteur, cation avec anion pour des précipitations ...
Dans ce cas, un acide réagit avec une base. Cherchez l'acide. Cherchez la base.

[Daphné - 1ère S]

Ok, donc H3O+ est l'acide et HO- la base, donc ça fait H3O+ + HO- ----> NO3- ?
mais ça me parait encore bizarre car on ne retrouve plus de "H" dans les produits.
Merci.