Exercice 1:
a) La base conjuguée de cet acide est l'ion formé lorsque l'acide perd un proton. Dans ce cas, la base conjuguée de l'acide méthanoïque est l'ion méthanoate (HCOO⁻).
b) Un acide faible est un acide qui se dissocie partiellement en solution pour former des ions H⁺ et son ion conjugué. Contrairement aux acides forts, les acides faibles ont un faible degré de dissociation.
La réaction de cet acide avec l'eau est la suivante :
CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO⁻ + H3O⁺
En utilisant le Ka du couple (CH3COOH / CH3COO⁻), nous pouvons établir le diagramme de prédominance qui montre les proportions relatives des différentes espèces en solution en fonction du pH.
Exercice 2:
1) L'équation de la réaction de l'acide nitrique (HNO3) avec l'eau est :
HNO3 + H2O → NO3⁻ + H3O⁺
2) Pour calculer le pH de la solution de concentration 5,0 x 10^-3 mol/L de HNO3, nous utilisons l'équation du pH :
pH = -log[H3O⁺]
Ici, la concentration d'ions H3O⁺ est égale à la concentration initiale de HNO3 car l'acide est complètement dissocié dans l'eau. Donc, pH = -log(5,0 x 10^-3) ≈ 2,3.
3) Lorsque nous diluons la solution 50 fois, la concentration d'HNO3 devient 5,0 x 10^-3 mol/L / 50 = 1,0 x 10^-4 mol/L. Pour cette nouvelle concentration, nous utilisons la même équation du pH pour calculer le pH, ce qui donne un pH d'environ 4,0. La conclusion est que la dilution diminue l'acidité de la solution.
Exercice 3:
a) L'équation du dosage est :
HCl + NH3 → NH4⁺ + Cl⁻
b) Le schéma du montage comprendra généralement une burette contenant la solution de HCl, une pipette pour mesurer la solution d'ammoniac, un erlenmeyer pour la réaction, et un indicateur coloré pour indiquer le point d'équivalence.
c) Le choix de l'indicateur coloré dépend du pH au point d'équivalence, qui est de 5 dans ce cas. Un indicateur coloré tel que le phénolphtaléine peut être approprié, car il change de couleur autour de pH 8,3 à 10,0, ce qui est proche du point d'équivalence.
d) Pour calculer la concentration d'ammoniac, nous utiliserons la relation entre la quantité de matière d'ammoniac (NH3) et le volume de solution utilisée dans le dosage. La concentration peut être calculée en divisant la quantité de matière d'ammoniac par le volume total de la solution.
