physique-chimie (terminale) · Chapitre 2 · Exercice de TD

Constante d'équilibre et composition

Évolution d'un système chimique vers l'état d'équilibre · niveau 2

Énoncé

Constante d'équilibre et composition.

La constante d'acidité de l'acide fluorhydrique $HF$ est $K_{A} = 6, 3 \times 1 0^{- 4}$ à $25^{\circ} C$ , pour $HF + H X_{2} O F X^{-} + H X_{3} O X^{+}$ . On dispose d'une solution dans laquelle, à l'équilibre, $[HF] = 0, 10 mol \cdot L^{- 1}$ et $[F X^{-}] = [H X_{3} O X^{+}]$ . Déterminer $[H X_{3} O X^{+}]$ puis le pH.

Corrigé

À l'équilibre $Q_{r} = K_{A}$ :

$K_{A} = \frac{[ F X ^{-} ] [ H X _{3} O X ^{+} ]}{[ HF ]} = \frac{[ H X _{3} O X ^{+} ] ^{2}}{[ HF ]} .$

Donc

$[H X_{3} O X^{+}] = K_{A} \times [HF] = 6, 3 \times 1 0^{- 4} \times 0, 10 = 6, 3 \times 1 0^{- 5} = 7, 9 \times 1 0^{- 3} mol \cdot L^{- 1} .$

Le pH vaut :

$pH = - lo g [H X_{3} O X^{+}] = - lo g (7, 9 \times 1 0^{- 3}) = 2, 1.$

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