l@ Détermination d'une constante d'acidité KA.

l@ Détermination d'une constante d'acidité ^KA.

Un couple acide/base est caractérisé par sa constante d'acidité KA.

Comment déterminer cette constante ?

Q oet"rmination de concentrations d'ions ^par conductimétrie

) Étalonner le conductimètre (fiche n" 12, p.5961.

) Mesurer la conductivité o d'une solution aqueuse S

d'acide méthano'ique HCOrH (aq) de concentra- tion molaire en soluté apporté C = 5,0 x 10-2 mol 'L-1 (doc. 2).

Il ^{Convertir la} conductivité o en S. m-1.

llÉcrire l'équation de la réaction entre l'acide méthanoïque et l'eau sachant que les couples acide/base mis en jeu sont HCOrH (aq)/HCOt(aq) et HrO+(aq)/N2O(q et qu'elle conduit instanta- nément à un état d'équilibre.

P Reproduire et compléter le tableau d'avancement de la réaction donné ci-dessous

Équation État initial

(x=O) no:C ^{V Solvant}

Etat inter-

médiaire ^{(x) Solvant}

État final

(x1 = ^{x6o) Solvant}

El ^a. Quelle relation a-t-on entre les quantités d'ions n(HCO2)50 et n(HrO+)uo dans l'état d'équilibre?

b. En déduire une relation entre les concentra- tions [HCO;léq et [H3O+].0 dans l'état d'équilibre.

@ constante d'acidité KA du couple H(o2H (aq) / ^Hcor(aq)

[l ^{Exprimer la constante d'acidité Ko associée au} _ ^{couple HCO2H (aC)/HCOt (aq).}

El ". ^{À partir dï} tableau d'âvancement, exprimer la

quantité d'acide méthanoQue n(HCOTH).. dans l'état d'équilibre en fonction de no et.de n(HrO+)uo.

b. En déduire une relation entre les concentrai- tions [HCOrHJ.o, ^C et _[HsO*]eq.

fl ^{Exprimer la constante d'acidité KA} uniquement en fonction de C et de _[HrO+lu0.

lll ^{Calculer la valeur de Ko pour le} couple étudié.

fl a. Mettre en commun l'ensemble des résultats obtenus par les n groupes de la classe, puis cal-

culer la valeur moyenne Ko-ou après suppres- sion des résultats manifestement aberrants.

b. Déterminer l'incertitude de répétabilité U(Ko), puis écrire le résultat du mesurage sous la forme Kn.oy + U(Ko) (fiche n' 3, p. 584).

Compétence exigible au b:::

. Mettre en æuvre une o:^' j expérimentale pour déte'^' ^'

une constante d'

cidité.

I Do.. 2 Mesure de la conductivité o d'une solutio-

El ^{En s'aidant} de la fiche 12, p. 596, exprime'

conductivité o en fonction des concentrations :::

ions dans l'état d'équilibre et des conduct .:::

ioniques molaires

1",r = },(HCO;) = ^{5,46 x 10-3 S'm2'mol-.}

Àz = I(HgO*) : 35,0 x 10-3 S'm2'mol-'.

El ^a. Déduire des résultats précédents, I'expres: :- de la concentration [HsO*]ao. Préciser les ,-::

de chacune des grandeurs.

b. Calculer la concentration _[HrO+]uo en mc -

puis la convertir en mol 'L-1

c. En déduire la valeur de la concent-::

lHCOtléq ^en mol'L-1.

c. Àzs'C, le Koducouple HCOrH(aq)/HCC: :

donné par les tables, est KA = ^{1,8 x 'l 0-4.}

Cette valeur appartient-elle à l'interva : ^:

confiance déterminé expérimentalement ?

Conclure quant à la qualité des mesures effec-- ) Diluer dix fois la solution S. Soit S' la solutio- : de concentration molaire en soluté apporté, r'::::

i! ^Reprendre entièrement l'étude précéden:: :

la solution S'.

lE ^Pow un couple acide/base donné, la co^-:-

d'acidité Ko du couple dépend-elle de l'éta: ^- - du système chimique étudié?

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* _{Activité à effectuer} après avoir étudié le paragraphe 4 du cours.