Autoprotolyse de l’eau – pH d’une solution aqueuse Indicatuers coloré

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Académie de Pikine-Guédiawaye Année scolaire 2018

Lycée de Thiaroye Niveau TS₂

C5-Autoprotolyse de l’eau – pH d’une solution aqueuse Indicatuers coloré

travaux dirigés terminale S

Masses molaires en g.mol^-1 : M(H) = 1 ; M(C) = 12 ; M (N) = 14 ; M (O) = 16.

Pour quelles valeurs du rapport des concentrations técharger :C5 solutions aqueuses... peut-on dire que l’espèce chimique A est ultraminoritaire par rapport à l’espèce chimique B ?

Dans quelles conditions le produit ionique de l’eau prend la valeur K_e = 10^-14?

Une solution aqueuse a été réalisée par dissolution dtécharger :C5 solutions aqueuses... et de chlorure de calcium
CaCl₂ dans l’eau. Ecrire l’équation traduisant l’électroneutralité de la solution.

Répondre par vrai (V) ou faux (F) puis justifier.

Une solution est dite neutre si :

	V	F
a) le nombre de charges positives contenues dans la solution est égal au nombre de charges négatives.
b) Le pH de cette solution est égal à 7.
c) le nombre d’ions hydronium H₃O⁺ est égal au nombre d’ions hydroxyde OH^-contenus dans la solution.

Une solution técharger :C5 solutions aqueuses... C₁ = 0,10 mol.L^-1. On prélève 50 mL de S₁auxquels on ajoute 450 mL d'eau distillée. On obtient une solution S₂de concentration C₂.técharger :C5 solutions aqueuses...

On dilue 25 fois la solution S₂. On obtient une solution S₃ de concentration C₃.

Calculer les concentrations C₂ et C₃ des solutions diluées.

A 25° C, une solution S est telle que = 6,5.10²

1) Calculer les concentrations molaires destécharger :C5 solutions aqueuses... ions hydronium H₃O⁺ e t hydroxyde OH^?.

2) Calculer le pH de la solution S.

Une solution d’acide chlorhydrique a un pH = 2,4.

1) Dans un volume V₁= 10 cm³ de cette solution chlorhydrique, on ajoute un volume V₂ = 5 cm³ d'eau pure. Quel est le pH final ?

2) Quel volume d’eau V faudrait?il verser dans un volume V₁ = 10 cm³ de la solution initiale pour que le pH augmente de 1 unité ?

Le sulfate de sodium du commerce est un solide ionique hydraté de formule Na₂SO₄,10 H₂O.

1) Quelle masse de ce composé faut?il placertécharger :C5 solutions aqueuses... 250 mL pour que la solution aqueuse obtenue après la dilution ait une concentration C = 0,20 mol.L^-1 ?

2) Quelles sont alors les concentrations des ions Na⁺et SO qu'elle contient, técharger :C5 solutions aqueuses...

3) La solution de sulfate de sodium est?elle électriquement neutre ?

4) Que1le masse de chlorure de sodium pur faudrait?il peser pour obtenir 100 mL d'une solution aqueuse de mme concentration en ion Na⁺ ?

Sur l'étiquette d'une bouteille commerciale d’ammoniac, on peut lire :

1) Quel volume V faut?il prélever pour préparer 500 mL d'une solution S de concentration C = 0,10 mol.L^-1 ?

2) Décrire le mode opératoire pour préparer les 500 mLtécharger :C5 solutions aqueuses... de S. (quelques schémas clairs et annotés sont suffisants).

3) La solution a un pH = 11,1 à 25°C. Calculer les concentrations et les quantités de matière des ions H₃0⁺et OH^- présents dans S.

On dispose d’une bouteille d'acide méthanoïque titrant 98 %técharger :C5 solutions aqueuses... l'acide est 1,22 g.cm^-3. Avec une pipette, on prélève 11,5 cm³ de l'acide que l'on verse dans une fiole jaugée de 1 L. On verse ensuite de l’eau pure pour obtenir 1 L de solution que l’on note S₃.

1) Déterminer la masse m d'acide méthanoïque prélevée.

2) Déterminer la concentration C₁ de la solution S₁.

3) Quel volume d’eau pure faut?il verser sur les 20 mL de la solution S₁pour avoir une solution S₂de concentration C₂= 0,10 mol.L^-1 ?

4) On dilue 10 fois la solution S₂. Calculer le volume d'eau pure nécessaire à cette dilution et la concentration C₃de la solution S₃ obtenue.

Pour évaluer le pH d'une solution aqueuse (S), on effectue divers prélèvements à l’aide de béchers.
On ajoute ensuite dans chacun des béchers un indicateur coloré. On obtient les résultats suivants :

	Hélianthine	técharger :C5 solutions aqueuses...	Bleu de bromothymol	rouge de méthyle
couleur de la solution	orange	vert	jaune	orange

Evaluer le pH de la solution (S) en utilisant les résultats ci-dessus et le tableau suivant :

Indicateur	Teinte	Zone de virage	Teinte
Hélianthine	rouge	3,1 - 4,4	jaune
Bleu de bromocrésol	jaune	3,8 - 5,4	bleu
Bleu de bromothymol	jaune	técharger :C5 solutions aqueuses...	bleu
rouge de méthyle	rouge	4,2 – 6,2	jaune

2) L’utilisation de l’un des indicateurs coloréstécharger :C5 solutions aqueuses... . Quel est cet indicateur ? Expliquer.

3) Après détermination du pH de la solution à l’aide d’un pH-mètre, on calcule la valeur técharger :C5 solutions aqueuses... de la concentration en ions hydroxyde. On trouve [OH^-] = 2.10^-10mol.L^-1.

Quelle est la valeur mesurée du pH de la solution (S). Cette valeur est?elle en accord avec le résultat obtenu à l’aide des indicateurs colorés ?