En diluant les solutions commerciales pures d'acide formique (HCOOH) et d'acide nitrique (HNO3), on prépare deux solutions de même concentration molaire apportée C= 1,0*10^-2 mol/L.
A 25°C on mesure la conductance de ces solutions. Constante de cellule du conductimètre k = 1,0*10^-2 m. G1 = 4,8*10^-4 S (acide formique) et G2= 4,2.10^-3 S.
Densité des solutions commerciales :
- acide formique : d= 1,22 ; masse molaire M=46 g/mol
- acide nitrique: d = 1,52 ; masse molaire M= 63 g/mol.

1. Quels volumes V1 et V2 de solutions commerciales faut-il prélever pour obtenir 1,0 L de solutions d'acide formique et nitrique de concentration molaire C= 1,0*10^-1 mol/L.
- Quantité de matière (mol) d'acide dans les solutions commerciales :
1 L d'acide formique a une masse de 1220 g.
Qté de matière (mol) = masse (g) par la masse molaire (g/mol) = 1220 / 46 = 26,52 mol d'acide formique
Facteur de = concentration mère divisé par la concentration fille = 26,52 / 0,1 = 265,2
Volume à prélever à la pipette jaugée =V1 = volume de la solution fille / facteur de dilution = 1000 / 265,2 = aide mL

De même pour l'acide nitrique : 1520 / 63 = 24,12 mol ; F= 24,12 / 0,1 = 241,2 ; V2 = 1000/241,2 = mL.

2. Quel est le mode opératoire permettant de préparer 100 mL des solutions étudiées par conductimétrie ?
Facteur de dilution =F= 10
Fiole 100 mL et pipette jaugée de 100 / F= 10 mL
Prélever 10 mL de chaque solution précédente à l'aide d'une pipette jaugée ; placer dans la fiole jaugée ;
compléter à l'aide d'eau distillée jusqu'au trait de jauge ; agiter pour rendre homogène.

3. Ecrire les équations chimiques des réactions de chaque acide sur l'eau.


4. Etablir le tableau d'avancement descriptif en notant l'acide AH. En déduire l'avancement maximal.

	avancement (mmol)	AH	+	=	+
initial	0	100*0,01 = 1	solvant	0	0
en cours	X	1-	en grande	X	X
fin ( si réaction totale)	Xmax	1-Xmax	quantité	Xmax	Xmax

1-Xmax = 0 soit Xmax = aide mmol

5. Les conductances permettent de calculer l'avancement final dans l'état d'équilibre ainsi que le taux d'avancement final. Faire les calculs et conclure.


L'acide nitrique est entièrement dissocié dans l'eau ; la réaction de l'acide nitrique sur l'eau est .

Un calcul identique pour l'acide formique donne : [ion oxonium]=1,2 10^-3 mol/L ; Xfin = 1,2 10^-4 mol =0,12 mmol
Taux d'avancement final = 0,12
L'acide formique réagit avec l'eau.

6. Quel est le pH de chaque solution ?
acide nitrique : pH= - log 0,01 = .
acide formique : pH = - log (0,0012) =.

7. Donner l'expression du quotient de réaction de l'acide formique et calculer son pKa.

pKa = - log Ka = -log (1,6 10^-4) = 3,8.