calcul de pH

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Paramécie
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calcul de pH

Message par Paramécie » mer. avr. 26, 2006 10:27 pm

Bonjour, j'ai un petit problème avec unequestion dans un exercice de calcul de pH :
Image
la question 3b de l'exercice 2
J'ai le résultat : pH=9,2 mais je ne trouve pas ça, voilà ce que j'ai fait:
(1) NH4+ + PO43- =NH3 + HPO42- K1=10^2.9
(2) NH4+ + H2O = NH3 + H3O+ K2=10^-9.2
(3) PO43- + H2O= HPO42- + HO- K3=10^-1.9
Hypothèses : on néglige (2) et (3), on a alors:
pH=pKa1+log[NH3]/[NH4+]=pKa2+log[PO43-]/[HPO42-] d'où pH=(pKa1+pKa2)/2=(12.1+9.2)/2=10.7
Vérification des hypothèses :
on veut vérifier [H3O+]<<[NH3] pour que (2) soit négligeable
et [HO-]<<[HPO42-] pour que (3) soit négligeable
Pour cela, on calcule l'avancement volumique x de la réaction (1), on a:
K1=x²/(0.2-x)(0.1-x) soit x²(K1-1)-0.3K1x+0.02K1=0
on trouve x=9.98.10^-2 mol.L-1, on a donc bien:
[H3O+]=10^-10.7<<[NH3]=x donc (2) négligeable
et [HO-]=10^-3.3<<[HPO42-]=x donc (3) négligeable
On a donc pH=10.7 or notre prof nous a donné uniquement les solutions et elle trouve pH=9.2
Pourriez-vous me dire où est mon erreur?

Merci d'avance
bcpst 2

Th. Zabulon
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Message par Th. Zabulon » jeu. avr. 27, 2006 8:32 pm

Je ne vois pas le lien entre :
"pH=pKa1+log[NH3]/[NH4+]=pKa2+log[PO43-]/[HPO42-]" (*)
et
"d'où pH=(pKa1+pKa2)/2=(12.1+9.2)/2=10.7"
Cela aurait été juste si NH4+ et PO43- avaient été introduits en mêmes quantités, mais ce n'est pas le cas ici.
Le calcul de l'avancement volumique de la réaction (1) x = 9,98.10^-2 mol.L-1 me semble juste : il est très proche de l'avancement maximal pour cette réaction de constante élevée. Un simple tableau d'avancement et l'utilisation d'une des deux relations précédentes (*) te permettra de conclure !
Thomas Zabulon
Prof. chimie
Lycée Clemenceau, Nantes

Paramécie
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Message par Paramécie » jeu. avr. 27, 2006 10:38 pm

Merci beaucoup, en effet, j'ai compris, je ne sais pas trop pourquoi j'en ai déduit pH=(pKa1+pKa2)/2, certainement que je pensais à un exemple du cours d'un mélange équimolaire acide faible / base faible... En tout cas, merci beaucoup pour votre réponse, j'ai refait les calculs ainsi et ça marche...
bcpst 2

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