n° 103

pH d'une solution d'ammoniac. On prépare une solution d'ammoniac $\mathrm{NH}{}_3$ de concentration apportée $C=0,10\mathrm{mol}{\mathrm{L}}^{-1}$. Données à $25{}^{\circ }\mathrm{C}$ : $\mathrm{p}{K}_a(\mathrm{NH}{}_4{}^{+}/\mathrm{NH}{}_3)=9,2$ ; $K_e=1,0\times 10^{-14}$.

• Écrire l'équation de la réaction de l'ammoniac avec l'eau.
• Montrer que la constante d'équilibre de cette réaction vaut $K=\frac{K_e}{K_a}$, et la calculer.
• En notant $y=[\mathrm{HO}{}^{-}{]}_{\text{eˊq}}=[\mathrm{NH}{}_4{}^{+}{]}_{\text{eˊq}}$, établir l'équation vérifiée par $y$, puis calculer $y$.
• En déduire le pH de la solution et le taux d'avancement final. L'ammoniac est-il une base forte ?
• Vérifier la cohérence du résultat à l'aide de la relation pH--$p{K}_a$.