Série de Chimie_ 4ème Année Sc. Exp_ Technique & Mathématiques
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Série de chimie Thème : acide base Niveau : 4 ième .Sc exp+Sc T+M On donne : Ke=10 -14 à 25°C Exercice n°1 : I- Pour un couple acide-base AH/A - correspond équilibre Ka et Kb. 1) -on chacune de ses constantes ? 2) Etablir les expressions de ces deux constantes en fonction des concentrations. 3) Etablir la relation liant Ka, Kb et Ke ( II- On considère la réaction suivante : HNO 2 + HCO NO + HCO 2 H Acide 1 acide2 1) réaction acide-base. 2) Quels sont les couples acide-base mis en jeu au cours de la réaction ? 3) a- équilibre K de la réaction en fonction de Ka 1 et Ka 2 . b- On donne : HNO /NO : pK a1 =3,3 ; HCO 2 H/HCO : pK b2 =10,25 et pKe=14. Déterminer la valeur de K. c- Comparer les forces des acides et celles des bases des couples mis e n jeu dans la réaction. 4) On considère un système chimique contenant : 0,1 mol de HNO 2 , 0,2 mol de HCO 2 H, 0,5 mol de HCO et 0,4 mol de NO . Le système est-il en éq uilibre ? Si non dans quel sens évolue-t-il ? Jus tifier. Exercice n°2 : On considère les couples acide/base suivants : A 1 /CH 3 NH 2 ) de pK a1 =10,7 et (C 6 H 5 OH/B 2 ) de pK a2 =10 1) Donner les formules de A 1 et B 2 et comparer les forces des acides des deux couples. 2) Ecrire CH 3 NH 2 eau. Calculer la valeur de constante équilibre K 1 de cette réaction. 3) a . équilibre K de la réaction entre CH 3 NH 2 et C 6 H 5 OH. b . On mélange, en solution aqueuse, 0,1 mol de chacune des entités des deux couples. Calculer les quantités de CH 3 NH 2 et de A 1 équilibre chimique. c . Déduire la molarité de H 3 O + dans la solution obtenue. 4) La réaction entre CH 3 NH 2 NH + 4 équilibre K 2 =31,6. Comparer les forces des acides C 6 H 5 OH et NH . 5) Om mélange 0,1 mol de C 6 H 5 OH , 0,2 mol de NH 3 , 0,2 mol de C 6 H 5 O - et 0,1 mol de NH . Dans quel sens le système évolue-t-il spontanément ? Exercice n°3 : 1) Recopier et compléter le tableau suivant : 2) a . On donne : pKa 1 =10,3 du cou , et du couple acide/base auque l appa rtien t la b ase NO est pK a 2 =3,3. Comparer en justifiant la force de la base conjuguée HCO à celle de la base NO . b . 2 . 3) a . HCO et les ions nitrite NO . b . la réaction précédente. Déduire si la réaction est possible, le résultat confirme t-il celui de la question ( 2-a) ? Justifier. Acide Base conjuguée HCO NO
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Srie de chimie Thme : acide base
Niveau : 4ime.Sc exp+Sc T+M On donne : Ke=10
-14 25C
Exercice n1 : I- Pour un couple acide-base AH/A
- correspond quilibre Ka et Kb.
1) -on chacune de ses constantes ? 2) Etablir les expressions de ces deux constantes en fonction des concentrations. 3) Etablir la relation liant Ka, Kb et Ke (
II- On considre la raction suivante : HNO2 + HCO NO + HCO2H
Acide 1 acide2 1) raction acide-base. 2) Quels sont les couples acide-base mis en jeu au cours de la raction ? 3) a- quilibre K de la raction en fonction de Ka1 et Ka2. b- On donne : HNO /NO : pKa1=3,3 ; HCO2H/HCO : pKb2=10,25 et pKe=14. Dterminer la valeur de K. c- Comparer les forces des acides et celles des bases des couples mis en jeu dans la raction. 4) On considre un systme chimique contenant : 0,1 mol de HNO2, 0,2 mol de HCO2H, 0,5 mol de HCO et
0,4 mol de NO . Le systme est-il en quilibre ? Si non dans quel sens volue-t-il ? Justifier. Exercice n2 : On considre les couples acide/base suivants : A1/CH3NH2) de pKa1=10,7 et (C6H5OH/B2) de pKa2=10 1) Donner les formules de A1 et B2 et comparer les forces des acides des deux couples. 2) Ecrire CH3NH2 eau. Calculer la valeur de constante
quilibre K1 de cette raction. 3) a . quilibre K de la raction entre CH3NH2 et C6H5OH. b . On mlange, en solution aqueuse, 0,1 mol de chacune des entits des deux couples. Calculer les quantits de CH3NH2 et de A1 quilibre chimique. c . Dduire la molarit de H3O
+ dans la solution obtenue. 4) La raction entre CH3NH2 NH+4 quilibre K2=31,6. Comparer les forces des
acides C6H5OH et NH .
5) Om mlange 0,1 mol de C6H5OH , 0,2 mol de NH3, 0,2 mol de C6H5O- et 0,1 mol de NH . Dans quel sens le
systme volue-t-il spontanment ? Exercice n3 : 1) Recopier et complter le tableau suivant : 2)
a . On donne : pKa1=10,3 du cou , et du couple acide/base
auquel appartient la base NO est pKa2=3,3. Comparer en justifiant la force de la base conjugue
HCO celle de la base NO .
b . 2. 3)
a . HCO et les ions nitrite NO .
b . la raction prcdente. Dduire si la raction est possible, le rsultat confirme t-il celui de la question (2-a) ? Justifier.
Acide Base conjugue
HCO
NO
-
Exercice n4 On verse 0,1 mol thanoque 500 mL S0. On souhaite obtenir V= 1 L de solution S de concentration 2.10-3 mol.L-1 1) On donne la liste du matriel disponible : bchers et erlenmeyers de diverses capacits, pipettes jauges de 10 mL et 20 mL avec son systme de pipetage, fioles jauges de 50 mL, 100 mL et 1000 mL. Indiquer le protocole exprimental suivre pour raliser la solution S partir de S0. 2) thanoque 3)
2.10-3 mol thanoque dans un V= 1 L de solution S.
On notera xq xq 1,61.10
-4 mol. En dduire les valeurs numriques des concentrations [ CH3COO
-q et [ H3O
+q
Quell thanoque [ CH3COOH q ? Ka du couple acide thanoque / ion thanoate et la
calculer. En dduire le pKa de ce couple. Exercice n5: On donne :
1) Donner la formule de la base conjugu (B HOCN. 2) a- Montrer que H2S est acide faible. b- Ka du couple (H2S/HS-). c- Ecri acide H2S
4) a- H2S avec la base nitrique NH2OH. b- K correspondante cette raction. c- Montrer que K= 10-1,04. d- Comparer, alors, les forces des bases des deux couples : H2S/HS
- et NH3OH+/NH2OH.
Exercice n6 : Couples acide base: CH3CCOH / CH3COO
- (pKa = 4, 7); NH / NH 3 (pKa = 9, 2)
1. Soit une solution S1 d'acide thanoque de concentration C1 = 0,02 mol.L-1.
a-thanoq
quation de la raction CH3COOH + H2O +
Etat de systme Avancement x (mol.L-1)
Concentration ( mol.L-1)
Etat initial 0
Etat intermdiaire
x
Etat final
xf
b-/Exprimer et calculer la constante associe l'quation de cette raction. c-/Montrer que l'acide thanoque est un acide faible dans
d- : f=-pH C
Couple H2S/HS-
NH3OH
+/ NH2OH
HOCN/ B NH /NH3 H3O+/H2O
Ka 10 -7,04
10 -6 10 -3,66
10 -9,25
10 1,74
-
e-/La mesure du pH de cette solution est 3,2. Confirme t-elle le rsultat trouv ? 2. Soit une solution S2 d'ammoniac de concentration C2 = 0,01 mol.L .
a-/ Complter le tableau de
quation de la raction NH3 + H2O +
Etat de systme Avancement x (mol.L-1)
Concentration ( mol.L-1)
Etat initial 0
Etat intermdiaire
x
Etat final
xf
b-/ Exprimer et calculer la constante associe l'quation de cette raction.
c- : f = pH-pKe
C
d-/ Montrer que l'ammoniac est une base faible dans l'eau. e-/ La mesure du pH de cette solution est 10,6. Confirme t-elle le rsultat trouv ?
3. A un volume V de solution S1, on ajoute le mme volume de solution S2. Ecrire l'quation de la raction qui a lieu.
Calculer la constante d'quilibre associe. Montrer que l'on peut considrer la raction comme totale.
Exercice n7 :
Les mesures sont effectues 25C temprature pour laquelle on a : pKe=14 et pKb (HF/F-) =10,8. 1) 1solution aqueuse (S2) de thylamine CH3NH2.
raction qui a eu lieu est K=3,16.107. a . raction est-elle pratiquement totale ou limite ? b . ion mthylammonium.c . Calculer le pKa du couple CH3NH / CH3NH2. 2) La solution aqueuse (S2) de mthylamine CH3NH2a pour concentration C2=1,0.10-2 mol.L-1. a . Calculer le pKa du couple H2O/OH-. b .
? c . La mesure du pH de cette solution donne 11,4. Cette mesure confirme-t-elle le rsultat prcdent ?
