Ch 2.2 Equilibre chimique ( activité préparatoire)


1. Réaction de l'acide chlorhydrique avec l'eau

On dispose d’un volume V = 100 mL d’une solution d’acide chlorhydrique HCl de concentration c1 = 10-2 mol.L-1.

a. Ecrire l’équation de la réaction de l’acide chlorhydrique avec l’eau.

HCl + H2O = H3O+  + Cl-

b. Calculer la quantité de matière initiale.

nHCL = c×V = 10-2 × 0,1 = 10-3 mol = 1 mmol

c.    Compléter le tableau d’avancement  : 

   

        HCl   +    H2O =  H3O+    +        Cl-  
t =0 x = 0 1 / 0 0
t x 1 - x / x x
t→ ∞ xf 1 - xf / xf xf
     

d.    En déduire : xmax  

Le réactif limitant est HCl ; donc xmax = 1 mmol

e.    On mesure le pH de cette solution ; pH = 2.

= 10-pH = 10-2 mol.L-1

xf = × V=  10-2 ×  0,1 =  10-3  mol = 1 mmol

Tout l’acide chlorhydrique HCl a réagi avec l’eau


2. Réaction de l'acide Ethanoïque avec l'eau

On dispose d’un volume V = 100 mL d’une solution d’acide éthanoïque  CH3COOH de concentration c2 = 10-2 mol.L-1.

a. Ecrire l’équation de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau.

CH3COOH + H2O = H3O+  + CH3COO-

b. Calculer la quantité de matière initiale.

nCH3COOH = c2×V = 10-2 × 0,1 = 10-3 mol = 1 mmol

c.    Compléter le tableau d’avancement  : 

   

 CH3COOH +  H2O    = H3O+ +  CH3COO- 
t =0 x = 0 1 / 0 0
t x 1 - x / x x
t→ ∞ xf 1 - xf / xf xf

d.    En déduire : xmax  

Le réactif limitant est CH3COOH ; donc xmax = 1 mmol

e.    On mesure le pH de cette solution ; pH = 3,4.

= 10-pH = 10-3,4 = 4.10-4mol.L-1

xf = × V=  4.10-4 ×  0,1 =  4.10-5  mol = 0,04 mmol

L’acide éthanoïque n’a pas entièrement réagi avec l’eau. ( seules 4% des molécules ont réagi...)