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Revenons en arrière jusquen A) Certains oxacides avaient la propriété davoir plus quun proton à céder.

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1 Revenons en arrière jusquen A) Certains oxacides avaient la propriété davoir plus quun proton à céder.

2 Définition: acides possédant plus dun proton ionisable par molécule. Chacun des H + ionisables se dissocie séparément, avec une valeur de K a différente. Exemples: - H 2 CO 3 (sang, coca-cola) - (COOH) 2, acide oxalique (rhubarbe, persil)

3 H 3 PO 4(aq) + H 2 O H 3 O + (aq) + H 2 PO 4 - (aq) K a1 =7,1 x H 2 PO 4 - (aq) + H 2 O H 3 O + (aq) + HPO 4 2- (aq) K a2 =6,3 x HPO 4 2- (aq) + H 2 O H 3 O + (aq) + PO 4 3- (aq) K a3 =4,2 x K a1 est environ fois plus grand que K a2, qui est environ fois plus grand que K a3.

4 Pourquoi? 1. Le premier H + doit vaincre lattraction de H 2 PO 4 -. Le deuxième H doit, lui, vaincre lattraction de HPO 4 2- qui est 2 fois plus négatif. 2. Principe de Le Chatelier: production dions H 3 O + favorise la réaction inverse H 3 PO 4 + H 2 O H 3 O + + H 2 PO 4 - H 2 PO H 2 O H 3 O + + HPO 4 2- HPO H 2 O H 3 O + + PO 4 3-

5 Calculez le pH dune solution aqueuse de H 3 PO 4 à 5,0 mol/L et la concentration des espèces ioniques H 2 PO 4 -, HPO 4 2- et PO 4 3- dans cette solution. 1- Espèces en solution : H 3 PO 4 et H 2 O

6 2- H 3 PO 4(aq) + H 2 O H 3 O + (aq) + H 2 PO 4 - (aq) K a1 = 7,1 x H 2 PO 4 - (aq) + H 2 O H 3 O + (aq) + HPO 4 2- (aq) K a2 =6,3 x HPO 4 2- (aq) + H 2 O H 3 O + (aq) + PO 4 3- (aq) K a3 =4,2 x H 2 O H 3 O + + OH - K eau =1,0 x K a1 >>>>> K eau, H 2 O est donc une source négligeable dH 3 O +

7 Comparant les K a des différentes dissociations de H 3 PO 4, K a1 = 7,1 x K a2 = 6,3 x K a3 = 4,2 x K a1 >>> K a2 >>> K a3 On peut dire que seule la première dissociation contribue significativement à laugmentation d H 3 O +

8 3- Ka = [H 2 PO 4 - (aq) ][H 3 O + (aq) ] [H 3 PO 4(aq) ] 4- H 3 PO 4(aq) + H 2 O H 2 PO 4 - (aq) + H 3 O + (aq) x + x + x 5 – x x x 7,1 x = x²/(5-x) si lon applique lapproximation 7,1 x = x²/5 doù x = 0,19 Validation? 0,19/5 = 3,8%OK

9 Ne reste quà calculer le pH utilisant [H 3 O + ]=0,19 pH = - log (0,19) = 0,72 Pour ce qui est des concentrations à léquilibre, on na quà utiliser les K a et les concentrations déjà trouvées K a2 = 6,3 x = [H 3 O + (aq) ][HPO 4 2- (aq) ] [H 2 PO 4 - (aq) ] 6,3 x = (0,19)[HPO 4 2- (aq) ] (0,19) [HPO 4 2- (aq) ] = 6,3 x mol/L

10 Et ayant maintenant [HPO 4 2- ], K a3 = 4,8 x = [H 3 O + ][PO 4 3- ] [HPO 4 2- ] 4,2 x = 0,19 [PO 4 3- ] 6,2 x [PO 4 3- ] = 1,4 x mol/L

11 1- Solution concentrée H 2 SO 4(aq) + H 2 O HSO 4 - (aq) + H 3 O + (aq) I 0,800 0 R - 0,80 + 0,80+ 0,80 E 00,80 0,80 pH = - log [H 3 O + ] = -log (0,80) = 0,10

12 2- Solution diluée H 2 SO 4(aq) + 2H 2 O 2H 3 O + (aq) + HSO 4 - (aq) I0, R - 0, , ,00050 E 0 0,0010 0,00050 pH = - log [H 3 O + ] = -log (0,0010) = 3,0

13 3- Solution intermédiaire Première dissociation H 2 SO 4(aq) + H 2 O HSO 4 - (aq) + H 3 O + (aq) I 0,100 0 R - 0,10 + 0,10+ 0,10 E 00,10 0,10 Deuxième dissociation HSO 4 - (aq) + H 2 O SO 4 2- (aq) + H 3 O + (aq) I 0,10 0 0,10 R - x + x + x E 0,10-x x 0,10 + x

14 K a2 = 1,1 x = [H 3 O + (aq) ][SO 4 2- (aq) ] [HSO 4 - (aq) ] = (0,10 + x) (x) (0,10 – x) Si on essaie lapproximation, x = 1,1 x Validation? 1,1 x / 0,10 = 11% Lapproximation est NON-VALIDE

15 Résolution de la quadratique… 0 = x² + 0,111x – 0,0011 … maths… x= -0,12 ou 0,0092 [H 3 O + ] = 0,10 + 0,0092 = 0,11 pH = - log (0,11) = 0,96


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