Solution des exercices : le pH d'une solution aqueuse - autoprotolyse de l'eau - produit ionique - indicateurs colorés - Ts

Classe: 
Terminale
 

Exercice 1

1) Équation de la réaction :
 
H2SO4  2H+ + SO4
 
2) Calcul de la concentration molaire C0 de la solution commerciale
 
$C0=mM×V=95%msolutionM×V=95%ρSolution×VM×V=95%ρSolutionM=95%dρeauM$
 
A.N : C0=0.95×1.83×100098=18
 
D'où, C0=18molL1
 
3) Le volume d'acide sulfurique à prélever :
 
Le nombre de moles ne varies pas :
 
n=C0V0=C1V1
 
 V0=C1V1C0
 
 V0=0.50×25018
 
 V0=6.9mL

Exercice 2

1) Calcule de pKe
 
$pKe=logKe=log5.51014$
 
Donc, pKe=13.2
 
2) Détermination des concentrations molaires en H3O+ et en HO [H3O+][OH]=Ke or
 
[H3O+]=[OH]
 
$ [H3O+]2=Ke [H3O+]=Ke[H3O+] [H3O+]=5.51014 [H3O+]=2.34107molL1\ ;\ $
 
D'où, [OH]=2.34107molL1
 
3) Le pH de la solution à 50C
 
$pH=log[H3O+]=log2.34107pH=6.63$
 
4) La solution est :
 
  acide si pH<6.63
 
  neutre si pH=6.63
 
  basique si pH>6.63

Exercice 3

1) a) Équation de dissolution des quatre composés et celle de l'électrolyse de l'eau
 
HNO3 + H2O  H3O+ + NO3
 
HCl + H2O H2O Ca2+ + 2Cl
 
CaCl2 + H2O Ca2+ + 2Cl
 
Ca(NO3)2 H2O Ca2+ + 2NO23
 
H2O + H2O  H3O+ + OH
 
b) Espèces chimiques présentes en solution :
 
H3O+, NO3, Cl, Ca2+, H2O et OH venant de autoprotolyse de l'eau négligeable.
 
2) Détermination de la quantité de matière de chaque ion :
 
$nH3O+=C1V1+C2V2=0.3×40103+0.4×25103$
 
Ainsi, nH3O+=2.2102mol
 
$nCa2+=m3MCaCl2+m4MCa(NO3)2=1(40+2×35.5)+2(40+2(14+3×16))$
 
Donc, nCa2+=2.1102mol
 
$nCl=C1V1+2m3MCaCl2=0.3×40103+21(40+2×35.5)$
 
D'où, nCl=3.0102mol
 
$nNO23=C2V2+2×m4MCa(NO3)2=0.4×25103+2×2(40+2(14+3×16))$
 
Donc, nNO23=3.4102mol
 
3) Concentration des différentes espèces chimiques :
 
$[H3O+]=nH3O+V=2.2102250103 [H3O+]=8.8102molL1$
 
$[NO3]=nNO3V=3.4102250103 [NO3]=13.6102molL1$
 
$[Ca2+]=nCa2+V=2.1102250103 [Ca2+]=8.4102molL1$
 
$[Cl]=nClV=3.0102250103 [Cl]=12102molL1$
 
4) Vérification de l'électroneutralité de la solution :
 
$[H3O+]+2[Ca2+]=8.8102+2×8.4102=25.6102molL1$
 
$[NO3]+[Cl]=13.6102+12102=25.6102molL1$
 
 [H3O+]+2[Ca2+]=[NO3]+[Cl]

Exercice 4

1) Détermination de la concentration de la solution :
 
$C0=mHClMHCl×VSolution=30%msolutionMHCl×VSolution=30%×ρSolution×VSolutionMHCl×VSolution=30%×ρSolutionMHCl=30%×dρeauMHCl$
 
AN : C0=0.30×1.15×100036.5C0=9.4molL1
 
2) Le volume de la solution utilisé
 
Au cours de la préparation, le nombre de l'acide ne varie pas :  
 
nHCl=C0V0=CV
 
 V0=CVC0=1.0×19.45
 
D'où, V0=0.11L

Exercice 5

1) Détermination du pH se la solution S2
 
nH3O+=(nH3O+)1+(nH3O+)2
 
$[H3O+](V1+V2)=(nH3O+)1V1+(nH3O+)2V210pH(V1+V2)=10pH1V1+10pH2V210pH2=10pH(V1+V2)10pH1V1V210pH(V1+V2)=10pH1V1+10pH2V2$
 
A.N : pH2=log102.7(100+200)102.4100200
 
D'où, pH2=3.0
 
2) Le pH de la solution obtenue :
 
nH3O+=(nH3O+)1+(nH3O+)2
 
$[H3O+](V1+V2)=[H3O+]1V1+[H3O+]2V2[H3O+]=[H3O+]1V1+[H3O+]2V2(V1+V2)pH=log10pH1V1+10pH2V2(V1+V2)$
 
AN : pH=log102.4×200+103.6×100(200+300)
 
Donc, pH=2.8

Exercice 6

1) Calcule de la concentration de la solution
 
$C=mM×V=4.96(2×23+2×32+3×16+5×18) C=2102molL1$
 
2) Équation de dissolution :
 
Na2S2O3 + H2O  2Na+ + S2O23 
 
3) Concentrations des ions Na+ et S2O23 présents dans la solution [Na+]=2C=4102molL1
 
[S2O23]=C=2102molL1
 
4) Préparation de la solution :
 
  Volume de la solution à prélever :
 
n=C0V0=CV
 
 V0=CVC0=102×1002102
 
Donc, V0=50mL
 
Dans une fiole jaugée de 100mL, on introduit les 50mL de la solution de thiosulfate de sodium ; puis on complète jusqu'au trait de jauge avec l'eau distillée et on agite pour homogénéiser.

Exercice 7

1) Détermination du pH de chacune des trois solutions
 
Pour la solution A : 4.4pH4.8pH4.4+4.82pH4.6
 
Pour la solution B : pH=6.8
 
Pour la solution C : 10.0pH11.6pH10.0+11.62pH10.8
 
2) On peut utiliser un test supplémentaire avec le jaune d'alizarine R qui doit conserver la couleur jaune : et le pH=10.0
 

Commentaires

J'adore bien

Travail Réussir

C'est magnifique j'aime beaucoup ce site

bonjour je voulais la correction de l'exercice 9

La correction

J'apprécie vraiment le site car les exercices sont de très bonne qualité

Travailler l exercice8

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