Réaction acido-basique et pH

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Structure et transformation de la matière - Concours Puissance 11
Type : Exercice | Année : 2016 | Académie : Inédit

Couple acide/base

pchT_1605_00_07C

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FESIC 2016 • Exercice 9

Couple acide/base

Réaction acido-basique et pH

Le chlorure d’hydroxylammonium de formule NH3OHCl(s) est un solide ionique blanc, utilisé dans le domaine industriel pour la synthèse de colorants et de produits pharmaceutiques.

On dissout une masse de 13,9 g de chlorure d’hydroxylammonium dans un volume d’eau. La réaction de dissolution est totale et le volume après dissolution est égal à 20 L.

La solution aqueuse obtenue de chlorure d’hydroxylammonium 1947336-Eqn1 de concentration molaire C a un pH voisin de 4,0.

Données

pKa du couple 1947336-Eqn2.

Masse molaire moléculaire en g · mol–1 du chlorure d’hydroxylammonium NH3OHCl(s) : 69,5.

Pour chaque affirmation, indiquez si elle est vraie ou fausse.

a) La base conjuguée de l’ion hydroxylammonium est l’hydroxylamine de formule NH2OH(s).

b) La transformation entre l’ion hydroxylammonium et l’eau est totale.

c) Le pKa du couple (ion hydroxylammonium/hydroxylamine) est voisin de 6.

d) L’ion hydroxylammonium NH3OH+ est un acide plus dissocié dans l’eau que l’ion ammonium NH4+.

Corrigé

Corrigé

a) Vrai. On « enlève » H+ à la formule de l’ion hydroxylammonium.

b) Faux. On a dissous 13,9 g dans 20 litres d’eau donc la concentration est :

c = 1947336-Eqn3 1 × 10–2 mol · L–1.

Si la réaction de l’hydroxylammonium était totale on aurait cette concentration d’ion H3O+ donc un pH égal à 2. Or il est de 4.

c) Vrai. On a : pKa = pH – log 1947336-Eqn4 = 4 – log 1947336-Eqn5 en approximant 10–2 – 10–4 à 10–2.

d) Faux. Plus le pKa est grand moins l’acide est fort donc moins il se dissocie. Or NH4+ a un pKa plus élevé.