Exercices sur les acides et les bases : corrections Exercice 1 : Désignez l’aci
Exercices sur les acides et les bases : corrections Exercice 1 : Désignez l’acide, la base, l’acide conjugué et la base conjuguée dans les réactions ci-dessous. a) HNO3 acide + H2O base H3O+ acide conj. + NO3 – base conj. b) NH3 base + H2O acide NH4 + acide conj. + OH– base conj. c) H2O base + HCOOH acide HCOO– base conj. + H3O+ acide conj. Exercice 2 : Quelle est la base conjuguée des acides ci-dessous ? a) HNO3 Æ NO3 – + H+ b) H3PO4 Æ H2PO4 – + H+ c) HSO4 – Æ SO4 2– + H+ d) CH3COOH Æ CH3COO– + H+ e) HCℓO4 Æ CℓO4 – + H+ f) H2SO3 Æ HSO3 – + H+ g) HPO5 2– Æ PO5 3– + H+ h) HF Æ F– + H+ d) H C H C H O O H « C » est un atome peu électronégatif, alors que « O » est un atome très électronégatif. Un atome d’hydrogène fixé sur un atome de carbone ne peut donc pas partir sous forme de H+. Exercice 3 : Quel est l’acide conjugué des bases ci-dessous ? a) HSO4 – + H+ Æ H2SO4 b) NH3 + H+ Æ NH4 + c) AsO4 3– + H+ Æ HAsO4 2– Exercice 4 : Citez deux espèces chimiques ampholytes et écrivez leur réaction d’autoprotolyse. NH3 acide + NH3 base NH2 – base conj. + NH4 + acide conj. CH3COOH acide + CH3COOH base CH3COO– base conj. + CH3COOH2 + acide conj. Exercice 5 : Quelles sont les valeurs de c(H3O+) et c(OH–) dans l’eau pure à 22°C ? c(H3O+) = 1 . 10–7 mol/L et c(OH–) = 1 . 10–7 mol/L. Exercice 6 : Que vaut la concentration en ions hydroxyde OH– dans une solution aqueuse de c(H3O+) = 3.2 . 10–3 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c(OH–) = 3.1 . 10–12 mol/L (deux chiffres dans la réponse car deux chiffres dans la donnée). Solution acide. Exercice 7 : Que vaut la concentration en ions hydronium H3O+ dans une solution aqueuse de c(OH–) = 2.9 . 10–4 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c(H3O+) = 3.4 . 10–11 mol/L (deux chiffres dans la réponse car deux chiffres dans la donnée). Solution basique. Exercice 8 : Que vaut la concentration en ions hydronium H3O+ dans une solution aqueuse de c(OH–) = 6.9 . 10–12 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c(H3O+) = 1.4 . 10–3 mol/L (deux chiffres dans la réponse car deux chiffres dans la donnée). Solution acide. Exercice 9 : Quel est le pH d’une solution aqueuse dans laquelle c(H3O+) = 0.04 mol/L ? Cette solution est- elle acide, neutre ou basique ? pH = 1.40 (les pH sont généralement exprimés avec une précision de deux chiffres après la virgule). Solution acide. Exercice 10 : L’acide chlorhydrique HCℓ réagit avec l’eau selon la réaction ci-dessous. Quel est le pH d’une solution aqueuse de HCℓ 0.003 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c pH HCℓ 0.003 mol/L + H2O Cℓ– + H3O+ 0.003 mol/L 2.52 Solution acide. Exercice 11 : On considère que l’acide sulfurique H2SO4 est un diacide fort, et qu’il réagit avec l’eau selon la réaction (à équilibrer) ci-dessous. Quel est le pH d’une solution aqueuse d’acide sulfurique 0.003 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c pH H2SO4 0.003 mol/L + 2 H2O SO4 2– + 2 H3O+ 0.006 mol/L 2.22 Solution acide. Exercice 12 : L’acide nitrique HNO3 réagit avec l’eau selon la réaction ci-dessous. 3.23 g d’acide nitrique sont introduits dans de l’eau. Le volume de la solution obtenue est de 450 mL. Quel est son pH ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? M m n c(H3O+) pH HNO3 63.01288 g/mol 3.23 g 0.051259 mol + H2O NO3 – + H3O+ 0.051259 mol 0.11391 mol/L 0.94 Solution acide. Exercice 13 : Quel est le pH d’une solution aqueuse dans laquelle c(OH–) = 0.05 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c(H3O+) = 2 . 10–13 mol/L, et donc pH = 12.70. Solution basique. Exercice 14 : L’hydroxyde de sodium NaOH est un sel soluble dans l’eau (équation ci-dessous). Quel est le pH d’une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium NaOH 0.0008 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c c(H3O+) pH NaOH 0.0008 mol/L Na+ + OH– 0.0008 mol/L 1.25 . 10–11 mol/L 10.90 Solution basique Exercice 15 : L’hydroxyde de baryum Ba(OH)2 est un sel soluble dans l’eau (équation ci-dessous, à équilibrer). Quel est le pH d’une solution aqueuse d’hydroxyde de baryum Ba(OH)2 0.0004 mol/L ? Cette solution est-elle acide, neutre ou basique ? c c(H3O+) pH Ba(OH)2 0.0004 mol/L Ba2+ + 2 OH– 0.0008 mol/L 1.25 . 10–11 mol/L 10.90 Solution basique Exercice 16 : 2.14 g d’hydroxyde de potassium KOH sont dissous dans de l’eau. Le volume de la solution obtenue est de 650 mL. Ecrivez l’équation de la réaction de dissolution et calculez le pH de la solution. Est-elle acide, neutre ou basique ? M m n c(OH–) c(H3O+) pH KOH 56.10564 g/mol 2.14 g 0.0381423 mol K+ + OH– 0.0381423 mol 0.0586805 mol/L 1.7041 . 10–13 mol/L 12.79 Solution basique Exercice 17 : Une solution aqueuse de 20.0 mL contient au départ 0.0020 mol de H3O+. a) Quel est son pH ? Par dissolution de Na+OH– (sel de volume négligeable), b) On rajoute 0.0010 mol de ions OH–. Combien de ions H3O+ reste-t-il ? pH = ? c) On rajoute encore 0.0009 mol de ions OH–. Combien de ions H3O+ reste-t-il ? pH = ? d) On rajoute encore 0.0001 mol de ions OH–. Combien de ions H3O+ reste-t-il ? pH = ? e) On rajoute encore 0.0001 mol de ions OH–. Combien de ions OH– reste-t-il ? pH = ? f) On rajoute encore 0.0009 mol de ions OH–. Combien de ions OH– reste-t-il ? pH = ? n(H3O+) initial / mol n(OH–) introduit / mol n(H3O+) résultant* / mol n(OH–) résultant* / mol V total / L c(H3O+) résultant / mol . L-1 c(OH–) résultant / mol . L-1 pH a) 0.0020 - 0.0020 - 0.0200 0.1000 inutile 1.00 b) 0.0020 0.0010 0.0010 - 0.0200 0.0500 inutile 1.30 c) 0.0020 0.0019 0.0001 - 0.0200 0.0050 inutile 2.30 d) 0.0020 0.0020 « 0 » « 0 » 0.0200 1 . 10–7 ** 1 . 10–7 ** 7.00 e) 0.0020 0.0021 - 0.0001 0.0200 2 . 10–12 0.0050 11.70 f) 0.0020 0.0030 - 0.0010 0.0200 2 . 10–13 0.0500 12.70 * On néglige ici les ions issus de l’autoprotolyse. ** Ces ions proviennent de l’autoprotolyse. Ils ne peuvent être négligés dans le cas présent (il ne reste qu’eux !). Exercice 18 : Une solution aqueuse de 20.0 mL contient au départ 0.100 mol/L de H3O+. a) Quel est son pH ? Une solution aqueuse de OH– 0.100 mol/L est progressivement rajoutée, selon la liste ci-dessous. b) On rajoute 10.0 mL de solution de OH–. Combien de ions H3O+ reste-t-il ? pH = ? c) On rajoute encore 9.0 mL de solution de OH–. Combien de ions H3O+ reste-t-il ? pH = ? d) On rajoute encore 1.0 mL de solution de OH–. Combien de ions H3O+ reste-t-il ? pH = ? e) On rajoute encore 1.0 mL de solution de OH–. Combien de ions OH– reste-t-il ? pH = ? f) On rajoute encore 9.0 mL de solution de OH–. Combien de ions OH– reste-t-il ? pH = ? V(H3O+) initial / L n(H3O+) initial / mol V(OH–) introduit / L n(OH–) introduit / mol n(H3O+) résultant* / mol n(OH–) résultant* / mol V total / L c(H3O+) résultant / mol . L-1 c(OH–) résultant / mol . L-1 pH a) 0.0200 0.0020 - - 0.0020 - 0.0200 0.1000 - 1.00 b) 0.0200 0.0020 0.0100 0.0010 0.0010 - 0.0300 0.0333 - 1.48 c) 0.0200 0.0020 0.0190 0.0019 0.0001 - 0.0390 0.0026 - 2.59 d) 0.0200 0.0020 0.0200 0.0020 « 0 » « 0 » 0.0400 1 . 10–7 ** 1 . 10–7 ** 7.00 e) 0.0200 0.0020 0.0210 0.0021 - 0.0001 0.0410 4.100 . 10–12 2.439 . 10–3 11.39 f) 0.0200 0.0020 0.0300 0.0030 - 0.0010 0.0500 5.000 . 10–13 2.000 . 10–2 12.30 * On néglige ici les ions issus de l’autoprotolyse ** Ces ions proviennent de l’autoprotolyse. Ils ne peuvent être négligés dans le cas présent (il ne reste qu’eux !). Exercice 19 : 12.3 mL de NaOH 0.172 mol/L sont ajoutés à 20.0 mL de HCℓ 0.250 mol/L. Quel est le pH de la solution obtenue ? La solution acide contient 5.0000 . 10–3 mol de H3O+. La solution basique contient 2.1156 . 10–3 mol de OH–. Dans la solution obtenue, il reste 2.8844 . 10–3 mol de H3O+, dans un volume total de 0.0323 L. Donc, c(H3O+) = 8.9300 . 10–2 mol/L ; pH = 1.05. Exercice 20 : 0.125 L de KOH 0.412 mol/L sont uploads/Finance/ exercices-acides-court-web-corrige 1 .pdf
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- Publié le Dec 21, 2021
- Catégorie Business / Finance
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