Aurélie 05/02

conductivité et taux d'avancement final

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 On mesure la conductivité de différentes solutions d'acide éthanoïque :
solution
S1
S2
S3
concentration (mol/L)
0,1
0,01
10-3
conductivité s (S /m)
4,7 10-2
1,55 10-2
4,6 10-3
conductivité molaire ionique (S m² mol-1) : l H3O+ = 3,5 10-2 ; l éthanoate = 4,1 10-3.

  1. Ecrire la réaction de l'acide éthanoïque avec l'eau.
  2. Quel est le taux d'avancement final pour les différentes solutions ?
  3. Comment ce taux d'avancement varie t-il avec la concentration molaire de la solution ?
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corrigé
CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O+

On fait l'hypothèse que les solutions ont un volume égal à 1L ; on désigne par C la concentration d'une solution d'acide éthanoïque.
CH3COOH
+ H2O
= CH3COO-
+ H3O+
initial
C mol
solvant
0
0
en cours
C -x
x
x
final
C-xmax =0
xmax = C mol
xmax = C mol

on calcul l'avancement final xf à partir de la conductivité de la solution :

les ions oxonium et éthanoate contribuent à la conductivité de la solution :

s = (l H3O+ +l éthanoate ) [H3O+]= ( 3,5 +0,41) 10-2 [H3O+] soit [H3O+] = s /3,91 10-2 = 25,56 s .

[H3O+] s'exprime en mol m-3 ; xf = [H3O+] 10-3 = 25,56 10-3 s mol.

solution
S1
S2
S3
concentration (mol / m3)
100
10
1
conductivité s (S /m)
4,7 10-2
1,55 10-2
4,6 10-3
xf = 25,56 10-3 s (mol)
1,2 10-3
0,4 10-3
0,12 10-3
xmax (mol)
0,1
0,01
10-3
t = xf /xmax
1,2 10-2 (1,2%)
4 10-2 (4%)
0,12 (12%)

le taux d'avancement final augmente lorsque la concentration en acide éthanoïque ( acétique) diminue.

règle de Le Chatelier ou règle de modération:

en ajoutant de l'eau (un réactif) on déplace l'équilibre dans le sens "comsommation de l'eau", c'est à dire dissociation de l'acide faible en ion oxonium et éthanoate.

par dilution, un acide faible se rapproche du comportement d'un acide fort.(t tend vers 1).

à suivre ...
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