Pour une solution d'acide éthanoïque de concentration c=10-2 mol.L-1 ,on mesure pH= 3,4
Pour une solution d'acide éthanoïque de concentration c=10-3 mol.L-1, on mesure pH= 3,9
Ecrire l'expression du Qr de la réaction de mise en solution de l'acide éthanoïque dans l'eau.
Qr=[CH3COO-(aq)].[H3O+] / [CH3COOH(aq)]
Quelle est la valeur numérique de Qr à l'instant t=0 où l'on mélange l'acide éthanoïque et l'eau ?
Qr=0
Le système atteint presque instantanément son état d'équilibre.
D'après l'équation de la réaction de dissolution, en négligeant la petite quantité d'ions H3O+ issus de l'autoprotolyse de l'eau on peut écrire
[ H3O+]=[CH3COO-(aq)] (1) D'autre part la conservation de la quantité de matière nous permet d'écrire
n(CH3COOH(l) apportés) = n(CH3COOH (aq) ) + n(CH3COO-(aq) )
donc , en divisant tous les termes par le volume de la solution c =[CH3COOH(aq)]+[CH3COO-(aq)] où c est la concentration apportée en acide éthanoïque (2)
En utilisant les relations (1) et (2), déterminer à partir des valeurs des pH la valeur Q r,éq du quotient de réaction à l'équilibre, pour la réaction de l'acide éthanoïque avec l'eau :
pour c=10-2 mol.L-1 ( pH= 3,4)
[ H3O+]=
4,0.10 -4 mol.L-1
[CH3COO-(aq)] =
4,0.10 -4 mol.L-1
[CH3COOH(aq)]=
9,6.10 -3 mol.L-1
Q r,éq=
1,7.10 -5
pour c=10-3 mol.L-1 (pH= 3,9)
[ H3O+]=
1,3.10 -4 mol.L-1
[CH3COO-(aq)] =
1,3.10 -4 mol.L-1
[CH3COOH(aq)]=
8,7.10 -4 mol.L-1
Q r,éq=
1,8.10 -5
On constate que les valeurs de Q r,éq obtenues dans les deux cas sont sensiblement identiques.