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Réaction équilibrée d'un acide faible avec l'eau

Transcription de la vidéo

alors je rappelle ici l'équation générique d'une réaction acides bases donc on a un incident agen qui réagit sur l'eau donc pour échanger un proton est donnée h 3 ou plus et la base conjuguer c'est à dire ici à moins donc il s'agit bien d'une réaction d' équilibre elle se produit dans les deux sens et la dissociation de cet acide et partielle il s'agit d'un acide faible donc la constante d'équilibré pour la dissociation de cet acide faible et bien c'est le produit concentration en âge 3 ou plus soit concentration en a moins / la concentration en h1 alors on a ici quelques exemples d'acide faible donc avec l'acide fluorhydrique hf l'acide acétique ch3 coh et le méthanol ch 3 ou h nous donne également les cas correspondant donc pour le hfc trois cinq dix puissance moins 4 on voit que c'est supérieur aux cas à la con stand équilibre de l'acide acétique 1,8 10 - 5 qui elle même supérieure à la constante d' équilibre du méthanol qui est 2009 10 puissance moins 16 donc hf à être un acide plus fort que l'acide acétique qui lui même est un acide plus fort que le méthanol donc même au sein des acides faible et bien il y a des différences dans la force des acides à partir de là si on s'intéresse au p car je le rappelle le pk c'est l'opposé du logarithme en base 10 du k1 - locke de cas donc par exemple on va dire pour le méthanol est bien pour le méthanol ce pkc - log de 2,9 dix puissance moins 16 donc on peut prendre la calculatrice pour regarder ce que ça nous donne donc 2,9 fois dix puissance moins 16 qui est on en prend le lot gary mais l'opposé du logarithme ça nous donne 15 54 donc le p caveau 15,54 dans le cas du méthanol donc aussi on fait une colonne paix car ici pour le méthanol on à 15,54 et donc on peut faire pareil pour les deux autres acides il suffit de prendre la calculatrice et faire moins l'aube du cas pour l'acide acétique ch3 coh on trouve 4,74 et enfin pour l'acide fluorhydrique on trouve 3,46 donc ce qu'on peut remarquer ici c'est que si on va du méthanol à l'acide fluorhydrique et bien l'acide ce sont tous des acides faible mais ils sont de plus en plus fort on a un quart qui est de plus en plus grands mais par contre le pk évolue dans le sens inverse c'est à dire que le pk de l'acide le plus fort de ses 3 acides et bien c'est le pk le plus faible donc un acide faible va être d'autant plus fort que son cas est grand et que son pkr est faible alors on va prendre maintenant un petit exemple plus précis avec cet acide acétique donc l'acide acétique je rappelle ch3 coh et l'acide qu'on retrouve par exemple dans le vinaigre qu'on nous dit calculé le ph d'une solution de ces h3c wesh d'acide acétique à une molle par litre donc si on écrit l'equilibre de cet acide avec l'os est le suivant ch3 coh à que réagit avec h2o selon l' équilibre suivant donc pour donner h 3o plus en solution aqueuse bien sûr plus ch 3 c o o - accu alors pour prendre un exemple on va raisonner en termes de nombre on va se dire si on a 100 molécules d'acide acétique ch3 coh au début et bien à l'instant initial donc je vais mettre un petit lit entre parenthèses à l'instant initial on n'a encore pas réagi et donc à l'instant initial on a produit 0 h 3o plus et 0 ch 3 c au au moins puisque ch3 coh est un acide faibles ils se disent aussi partiellement on va dire par exemple qu'il va y avoir sur ces 100 molécule qu'on a à l'instant initial il va y en avoir une qui va réagir avec h2o ce qui a formé un gnon h 3o plus est un lion donc je mets plus un ch 3 c'est au moins donc le bilan de ça ce serait 99 molécules de ch3 coh restantes une molécule un lion h 3o plus ce produit est un lion ch 3 c'est au moins un produit donc on va appliquer maintenant ce type de petit raisonnement mais cette fois sur les concentrations donc à l'instant initiale je mets mon pti ici la concentration hanche et h3c au hc 1,0 molle par litre et on a produit puisqu'on est à l'instant initial on n'a pas encore réagi avec l'eau d'un produit zéro molle parly 2 3 ou plus c'est zéro molle parly 2 chez h3c au moins et donc si on regarde maintenant l'état d' équilibre que je vais mettre avec un peu entre parenthèses eh bien on à 1,00 - x 7 x et donc la concentration à léquilibre 2 h 3 ou plus et bien c'est notre inconnue x et la concentration à l' équilibre en ch 3 c'est au moins c'est aussi x pourquoi parce qu'au vu des coefficients tokyo métriques une molle le ch 3 coh chaque ch3 coh qui se disent aussi va produire un lion h3 plus est un lion ch 3 c'est au moins alors à partir de là on peut écrire notre constante d'acidité notre cas un donc le caa se définit comme le produit h 3o plus fin ch 3 c'est au au moins donc la concentration le produit de ces de concentration / la concentration ch3 coh et ce sont bien sûr les valeurs des concentrations à l'équilibré alors ch 3 h 3 ou plus pardon eh bien on regarde l équilibre c'est notre inconnue x chez h3c au au moins c'est également x à l' équilibre et ch3 coh à l'équilibré bien c'est un 0-0 - x donc le cas pour cet équilibre s'écrit comme x x x c'est-à-dire x au carré / ch 3 0 h c'est à dire 1,00 - x donc le cas pour l'acide acétique on l'a vu au début c'est ici un 8 10 puissance moins 5 donc voilà notre cave aux 1,8 dix puissance moins 5 donc on peut résoudre cette équation du second degré donc on peut résoudre cette équation du second degré de manière rigoureuse où on peut faire une hypothèse donc je vais l'écrire ici hypothèse on va faire l'hypothèse suivante on va considérer que x est très petit devant 1 6x et très petit 2 en 1 alors 1,00 - x et bien c'est à peu près égale à 1,00 on fait un peu de place du coup si on considère que 1,00 - xc à peu près égale à 1,00 lui on se retrouve avec cette équation x au carré est égal à 1 8 x 10 puissance moins 5 donc comme x est positif il suffit de prendre la racine pour trouver cette solution donc 1,8 fois dix puissance moins 5 donc ça c'est notre x au carré j'en prends la racine et ça me donne 0,0040 de donc ça c'est implique que puisque x positif x est égal à zéro 00 42 alors pourquoi on a fait cette hypothèse x très petit devant et bien parce qu'on est dans le cas d'un incident faible et ensuite ce qu'on trouve à la fin de ces calculs c'est que xv au 00 42 donc x et bien effectivement très petit devant un l'hypothèse est bien vérifier donc si tu te rappelles bien ce x c'est justement la concentration en ions h 3 ou plus à l' équilibre donc c'est d'égal h 3o plus à léquilibre et donc à partir de miley on peut calculer le ph très facilement puisque ph7 égal à - logarithme en base 10 dieu la concentration en ions h 3 ou plus à l' équilibre donc si je prends la calculatrice on a dit 0,0040 2 j'en prends le logarithme est l'opposé ça nous donne 2,38 donc le ph de notre solution d'acide acétique qui par exemple peut être du vinaigre notre solution d'acide acétique à une molle par litre et bien c'est 2,38 2,38