Aurelie 02/ 02
acide base

concours kiné 01 Assas

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On mélange un volume V1 =10 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire volumique C1=0,01 mol/L avec un volume V2=5 mL d'une solution d'ammoniaque de concentration molaire volumique C2=0,04 mol/L. Le pH du mélange obtenu est 9,2.

  1. Ecrire l'équation bilan de la réaction chimique qui a lieu au cours du mélange.
  2. Faire l'inventaire des espèces chimiques présentes dans la solution obtenue.
  3. Calculer la concentration molaire volumique de chaque espèce.
  4. En déduire la valeur du pKa du couple ion ammonium / ammoniac NH3.
corrigé
réaction acide base totale

H3O+ + NH3 --> NH4+ + H2O

l'ion NH4+ acide faible réagit partiellement avec l'eau suivant :

NH4+ + H2O équilibre avec H3O+ + NH3

en solution sont présents : NH4+ ; NH3 ; H3O+ ; HO- ; Cl- ( issu de l'acide chlorhydrique)
H3O+
NH3
NH4+
initial
10*0,01 = 0,1 mmol
5*0,04 = 0,2 mmol
0
en cours
1-x
2-x
x
fin
0
0,1 mmol
0,1 mmol
[NH3] = 0,1 / 15 = 6,66 10-3 mol/L

[NH4+ ] = 0,1 / 15 = 6,66 10-3 mol/L

les concentrations de l'ion ammonium et de sa base conjuguée sont égales :

le pH est égal au pKa du couple NH4+ / NH3 soit pH = pKa = 9,2

[HO-]= 10-14 / 10-9,2 = 10-4,8 = 1,6 10-5 mol/L

[Cl-] = 0,1 / 15 = 6,66 10-3 mol/L

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