Solution tampon

comment déterminer les volumes de base et ou d'acide qu'on à besoin pour fabriquer le tampon?
voir question 3, b) exam mai 2002
ou question 4 b)c) exam mai 2003
ou encore question 1 b) exam mai 2004

et oui, j'y cale à chaque fois!! si qqn pouvait m'aider ce serait vrmt cool!!!!

Qu'est ce que je ne ferais pas pour toi

Disons le 3 b) de 2002.

Première chose à faire, se demander comment trouver le pH d'une solution tampon. Comme tu connais hyper bien (ou que tu as ton cours sous les yeux c'est selon ) tu sais que le pH de la solution tampon = - log[H3O+]. [H3O+] que tu trouves grace à la formule des mélange tampon Ka Ca/Cb. On va donc partir de cette formule : [H3O+]=Ka Ca/Cb. Tu connais déjà [H3O+] : 10^-pHtampon. Tu connais également Ka (tables). De cela tu sais bien entendu déduire le rapport Ca/Cb (ici égal à deux).

Résumé : Trouver le rapport Ca/Cb

Deuxième chose faire un bilan de ta réaction.

COOH + OH- --> COO- + H2O

Tu sais que dans ta concentration finale en acide sera le double de de celle en base, tu notes donc :

2 M.///////////////1M.

Mais ca c'est ta concentration finale, pas ce que tu met au départ donc! Pour savoir ce que tu met au départ, c'est hyper simple : tu sais que le nombre de mole de COO- est en fait égal au nombre de mole de OH- ayant réagit, donc ici 1mole pour OH-. Cela te donne le nombre de mole initiale :

COOH + OH- --> COO- + H2O
ni///3/////1
/////1////1
nf///2////0/////////1

Résumé : trouver le nombre de mole initiale en acide et en base forte.

En trois, tu connais désormais le rapport nacide faible / n base forte = 3/1 = 3.
Ce qui est chouette c'est que tu connais également les concentrations des produits, qu'on te donne au début.

Donc tu peux dire Ca.f. Va.f. / COH- VOH- = 3
Tu connais Ca.f., tu connais COH-. Tu ne connais pas Va.f. ni VOH- (normal c'est ce que tu dois déterminer). Mais là de nouveau pas de soucil, on te demande une solution tampon de 100ml, donc Va.f. + VOH- = 0,1L. Tu la replaces dans la première équation, et le tour est joué.

Voilà voilà

Tu utilise la formule C(H30+)= Ka.(Ca/Cb)

Tu connais le Ka, et tu connais la concentration en H3O+ à laquelle tu veux arriver. Tu dois exprimer ensuite ton Ca et Cb en fonction de la consigne. Si on te demande "500mL à pH 5" par exemple, tu pose Va= le volume d'acide à ajouter, et Vb= le volume de base a ajouter.
Tu sais par l'enoncé que Va=0,5l - Vb (la somme des volumes d'acide et de base que tu met doit valoir 0,5 litres)

Tu as donc que la concentration en acide vaut le nombre de moles de base (Ca.Va) moins le nombre de moles qui a réagi avec la base (Cb.Vb), divisé par le volume total de ton tampon (Vtot)
Ca= (Ca.Va-Cb.Vb)/Vtot = (Ca.Va-Cb(0,5-Va))/Vtot
et Cb = Cb.Vb/Vtot = Cb.(0,5-Va)/Vtot

Il vient ensuite

C(H3O+) = Ka . ((Ca.Va-Cb(0,5-Va))/Vtot) / (Cb.(0,5-Va)/Vtot)
Les volumes se simplifient, ce qui donne finalement:

C(H3O+) = Ka. (Ca.Va-Cb.(0,5-Va)) / (Cb.(0,5-Va))

Et la seule inconnue qu'il te reste c'est Va, tu peux resoudre l'equation qui te donnera le volume d'acide que tu as besoin d'ajouter. Le volume de base se trouvera ensuite par Va + Vb = 0,5L


P.S. Je me suis fait devancer mais puisque je me suis fait chier à tout écrire je vais le laisser, comme ça t'aura deux explications pour deux cas un pti peu differents (Dans le mien le rapport Ca/Cb n'est pas imposé, seul le volume du tampon, son pH et l'acide à utiliser sont

Lol

Tient au fait Frédéric t'as pigé cette histoire de cinétique de la tantot?

Moi je vois toujours pas

Non j'ai toujours pas compris. La méthode d"ignorer" le O2 fonctionne pour obtenir la bonne réponse mais j'arrive pas a comprendre comment ça peut être correct. J'ai envoyé un mail à Aurore qui ne m'a pas répondu...
Enfin j'ai besoin de la réponse que pour l'oral, pour l'ecrit si je comprend pas pourquoi je le fais c'est pas très grave

PS: j'ai changé ce que j'avais mis à la base sur les tampons, j'avais oublié un élément

Haha! merci les gars:) là, je crois qu'avec 2 explications je suis bien obligée d'avoir compris;)!! vs etes vrmt cool de rép a tt le monde comme ca!! c'est beau l'entraide