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: solutions acides-basiques 7°D

2) On dissout 3L de chlorure d’hydrogène dans 10Ld’eau 1)-a)rappeler le PH d’acide fort .
Quel est le volume de la solution obtenue ; la concentration b) montrer que l’acide éthanoïque est un acide faible
en des ion hydronium et le PH de la solution ?
2) écrire l’équation de la dissolution dans
3) Rappeler ce qui est une base forte et donner un exemple.
l’eau .calculer la concentration des espèces
4) On dispose de 50ml de soude notée S0 de concentration
0.01mol/L . On ajoute 3L d’eau. Soit S la solution obtenue. chimiques présentes dans la solution .en déduire le
Quels sont les ions présents dans S ? Déterminer leurs coefficient d’ionisation α. calcule Ka et PKa d’acide
concentrations et en déduire le PH de S etS0. éthanoïque
5) Quelle est l’équation de la réaction entre une base forte et Ex10 : 1- On place dans un Becher 20mL d’une
un acide fort ? Quels sont les caractères de cette réaction ? solution S d’un acide R-COOH qu’on dose par une
6) On mélange 20ml d’acide chlorhydrique de concentration
solution d’hydroxyde de sodium de concentration
0.01 mol/l  avec 8ml de soude de concertation 5.10-3mol /l
molaire volumique Cb=0,1mol/L ; on obtient la courbe
Quel est le PH du mélange ?
7) Définir l’équation acido-basique. Comment la détermine- 1 de dosage sur la feuille annexe :
t-on  expérimentalement ? 1.1- Faire un schéma du dispositif expérimental de
8) On fait réagir 20ml d’acide chlorhydrique à 0.01 mol/l dosage, on n’oubliera pas de préciser les noms du
avec un volume V de soude à 5.10-3 mol/l pour obtenir matériel et des solutions utilisées.
l’équivalence. Quel est la valeur de V. 1.2- A quoi correspond l’équivalence acido-basique ?
9) On évapore totalement la solution obtenue à
Préciser les coordonnées du point d’équivalence E et
l’équivalence ; quel masse de sel obtient-on ?.
en déduire la concentration Ca de la solution acide.
(Na =23g/mol; Cl=35.5g/mol)
Ex8: Dosage d’une base; choix d’un indicateur coloré Calculer les concentrations des différentes espèces
Dans 200 ml d’une solution d’hydroxyde de soduim; on chimiques à l’équivalence.
ajouteprogressivement une solution d’acide 2- On suppose que la solution acide a été préparée en
chlorhydrique à 0.2 mol/L. Les rélevées de PH èffectuées faisant dissoudre une masse de 3,7g de l’acide R-
aprés chaque ajout ont conduit aux resultats suivants COOH dans un volume Ve=0,5L d’eau. 2.1- En déduire
VA(ml) 0 2.5 5 7.5 10 12.3 12.5 12.8 13.8 15 20 25 la formule chimique et le nom de l’acide ainsi que le
PH 12.1 12 11.9 11.7 11.4 10.4 8.9 3.7 3 2.7 2.4 2.2
nom de sa base conjuguée.
2.2- Déduire de la courbe la valeur du pKa.
q)Tracer la courbe PH=f(VA) sur une feuille de papier
2.3- Définir le coefficient d’ionisation  et trouver son
millimétré
expression en fonction de Ka et du pH.
b)Déterminer le point d’équivalence et en déduire la
3- Pour obtenir une solution S’ dont le pH=pKa, on
concentration CB de la solution d’hydroxyde de soduim
dissout une masse du sel RCOONa dans un certain
c)Cette valeur CB est-elle en accord avec le PH initial de la
volume de la solution S.
solution dosée ?
3.1- Donner le nom et les propriétés de la solution S’.
d)Quelle est la composition de la solution à l’équivalence ?
3.2- Citer une méthode simple de préparation de ce
Quel est son PH ? Justifier votre réponse.
type de solutions.
e)Calculerles concentrations des diverses espéces presentes
On donne : C=12g/mol ; H:1g/mol ; O:16g/mol.
dans la solution après l’addition de 5ml de la solution
d’acide chlorhydrique
f)Au lieu de suivre le dosage au moyen d’uh PH-mètre on
utilise un indicateur coloré.Quel est parmi les trois
indicteurs suivants celui qui convient d’utiliser ?
Phénol phtaléne(8.2-10)
Bleu de bromothymoi(6-7.6)
Hélianthine(3.1-4.4)
Ex9 : On dissout 3g d’acide éthanoïque dans 500ml
d’’eau .le PH de la solution est 2.9.

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Ex11 : 1-Dans un laboratoire, l'étiquette d'une bouteille
valeur (VA, VB) sont indiquées dans le tableau suivant:
porte les indications suivantes : 1.1 Représenter graphiquement pH=f(x ) avec x=
*Acide chlorhydrique * 35 % en masse * masse
volumique ρ =1,19 g/cm3 * M = 36,5 g/mol. VB (mL)
10 10 10 10 10 20 30 40 50
On extrait de cette bouteille 9 cm3 d'acide, que l'on VA (mL)
50 40 30 20 10 10 10 10 10
complète à 1 litre avec l'eau distillée. pH 3 ,1 3,2 3,3 3,5 3,8 4,1 4,3 4,4 4,5
Déterminer la concentration Ca de cette solution d'acide V
obtenu. log B On prendra comme échelle 10cm sur l’axe
VA
2-Afin de vérifier la valeur de cette concentration molaire,
on réalise le dosage d’une solution d'ammoniac de horizontal correspondant à l'unité de x et 2cm sur l’axe
-2
concentration Cb =8.10 mol/L par la solution d'acide vertical correspondant à l'unité du pH.
chlorhydrique. 1.2 Montrer que pH =f (x) peut se mettre sous la forme
Dans 10 cm3 de la solution d'ammoniac, on verse pH = ax + b (a et b étant deux constantes que l’on
progressivement la solution d'acide chlorhydrique déterminera graphiquement.
précédemment préparée.
2 L'acide R-COOH étant supposé faible, montrer que
La courbe pH = f(Va) est donnée par la fig
2.1- dans le mélange obtenu on a :
−¿¿
2.1 [ R−COO /¿ ¿]= V B /V A
2.2 Etablir l’expression du pH du mélange obtenu en
−¿¿
fonction du pKa et du rapport : [ R−COO /¿ ¿]
2.3 En déduire le pKa de l'acide.
Ex 13 : Les résultats du dosage de trois solutions acides
A1 H , A2 H et A3 H par une solution de soude (NaOH) de
concentration molaire C b = 10−2 mol/L, sont groupés dans
le tableau suivant :
Définir la base forte et la base faible. Volume de soude versé (mL) 0 10 19 20 21 30
2.2-Déterminer les concentrations des espèces chimiques pH pour le dosage de l’acide
2 2,5 3,6 7 10,3 11,3
présentes dans la solution d’ammoniac avant le dosage. A1 H
3-Écrire l'équation chimique qui a lieu au moment du pH pour le dosage de l’acide
3,5 4,9 6,2 8,3 10,3 11,3
dosage. A2 H
4-À partir de la courbe, déterminer le volume d'acide versé pH pour le dosage de l’acide 2,9 3,8 5,1 7,75 10,3 11,3
au point d'équivalence et la valeur du pKa du couple A H
3
NH +¿¿
4 / NH 3. En déduire la concentration de la solution
Les solutions A1 H , A2 H et A3 H sont de meme
d'acide utilisée. Cette concentration est-elle effectivement
égale à celle déterminée en 1. ? concentration C a = 10−2 mol/L et utilisées à volume identique
5- Pour préparer un volume V = 70 mL d’une solution V a=20mL. Toutes les solutions sont utilisées à 25℃ .
tampon S de pH = 9,2, on mélange un volume Va de la 1.a- En utilisant le pH initiale des trois solutions, classer
solution acide et un volume Vb de la solution basique. les trois acides par ordre d’acidité croissante. Justifier.
5.1- Calculer les volumes Va et Vb.
b- L’un au moins des trois acides est fort, lequel ?
5.2- Calculer les concentrations de toutes les espèces
Justifier. Ecrire l’équation de son ionisation dans l’eau.
présentes dans cette solution S. En déduire le pKa du
couple. 2- Ecrire l’équation du dosage pour chaque acide.
Ex12 :1 On réalise différentes solutions en mélangeant à 3.a- Définir l’équivalence acido-basique
chaque opération; une solution aqueuse S1 d'un acide b- Déduire en vous aidant du tableau, le pH à
carboxylique R-COOH de volume VA et une solution aqueuse Sl’équivalence pour chaque acide.
de Carboxylate de sodium (R-COO-, Na+) de volume VB. c- Justifier, pour chaque cas, la valeur du pH trouvé à
Les concentrations molaires des solutions utilisées pour ces l’équivalence.
mélanges sont les mêmes pour S1 et S2 et égales à C. d- Retrouver la classification faite en 1.a( Justifier) .
Les valeurs du pH de ces solutions pour les couples de

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4- Déduire, à partir du tableau, dans le cas ou c’est Exercice4 : 1. Pour un composé gazeux, le
possible, la constante d’acidité K a de l’acide. Peut-onvolume molaire est de 24 L.mol-1 dans les
apprécier de nouveau la force relative des acides ? conditions de l’expérience
Justifier. a. Donner la définition du volume molaire.
b. Pourquoi ne précise-t-on pas le type de
5- Comparer le pH des trois solutions après le point
composé ?
d’équivalence et à volume égal de la base versée. 2. On dissout 1 mL de HCl gazeux dans de
Expliquer ce résultat. l’eau. On étend cette solution à 5 litres.
Exercice1 : A 100ml d’une solution d’acide Quel est le pH de la solution obtenue ? Cette
Chlorhydrique on ajoute en excès une solution de solution est diluée au 100ème. Que devient le
nitrate d’argent de façon à précipiter tous les ions pH ?
chlorures sous forme d’un corps blanc. Exercice5 : Une solution d’hydroxyde de
On recueille après séchage 0.1435g de ce corps sodium de concentration C=2.10-2mol/L a un
1°Quel est ce corps blanc? En déduire les PH égale à 12,3
concentrations des ions chlorure dans la solution 1°Montrer qu’il s’agit d’une base forte
acide. 2°Calculer la concentration de toutes les
2°Montrer que cette concentration permet de espèces chimiques présentes en solution
calculer le PH de la solution acide. Calculer le.
Exercice6 : On effectue le mélange de
(M en g/mol: H=1 : Ag=108 ; Cl=35,5 ; Na=23)
Va=20cm3 de solution de nitrate de
Exercice2 : On trouve dans le commerce des potassium de molarité Ca et Vb=40mL de
solutions concentrées d’acide chlorhydrique. solution d’hydroxyde de potassium de
L’étiquette d’un flacon commerciale porte les molarité Cb. Le PH du mélange a pour valeur
indications suivantes: densité(par rapport à l’eau) 10. Calculer la valeur de Cb. La valeur de Ca
d=1,18 ; pourcentage en masse p=35%. intervient-elle ? Pourquoi ?
1°Déterminer la concentration de la solution
Exercice7 : On effectue le mélange de Va=
commerciale 125mL d’acide chlorhydrique de molarité
2°On veut préparer 500ml d’une solution à 1mol/L Ca=0,08 mol/L ,de Vb=500cm3 de solution
d’acide chlorhydrique par dilution d’un volume V d’hydroxyde de potassium de molarité Cb et
d’acide commerciale. Déterminer V. de Vc=375mL de chlorure de sodium de
molarité CC=0,04mol/L
Exercice3 : L’acide nitrique est un acide
Le PH du mélange a pour valeur 2,7. Calculer
fort. On dissout dans un litre d’eau pure 1,26
les molarités en ion chlorure et en ion
g d’une solution commerciale d’acide nitrique
sodium puis la valeur de Cb.
à 50% (richesse en masse). Soit S1 la solution
obtenue. Exercice8 : On effectue le mélange de Va
1. Calculer la concentration en acide nitrique ml d’acide chlorhydrique de molarité
de la solution S1. Ca=0,08 mol/L et de Vb ml de solution de
2. Faites l’inventaire de toutes les espèces soude de molarité Cb=0,02 mol/L. Le volume
présentes dans S1 et calculer leurs total du mélange a pour valeur V=1L et son
concentrations. PH est 3. Calculer les valeurs de Va et Vb.
3. Donner la valeur du pH de la solution Exercice9 : Une bouteille d'ammoniaque
aqueuse S1.
du commerce comporte l'indication 22 ° Bé,
On dilue la solution S1 précédente au
dixième dans une fiole jaugée de ce qui correspond à une concentration
200 mL. On obtient la solution S2. molaire C0 = 10,9 mol.L-1.
1. Quel volume de solution S1 doit-on Cette solution sera nommée S0.
prélever ? Quelle verrerie doit-on utiliser ? Dans une solution aqueuse d'ammoniac,
2. Quel est le pH de la solution S2 ? l'équilibre entre l'ammoniac NH3 et les ions
ammonium NH4+ s'écrit :
NH3 (aq) + H2O (I) = HO– (aq) + NH4+ (aq).

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Données (valeurs à 25 °C): contient pour le colorer et le stabiliser vis-à-
Produit ionique de l'eau : Ke = 10–14 vis de la lumière du permanganate de
La « basicité » de la solution S 0 étant trop potassium.
élevée pour être mesurée directement au 4. L’ion hydrogénocarbonate est l’acide du
couple HCO3- /CO3 2- (pKa2 = 10,3). Montrer
pH-mètre, on prépare 50 mL d'une solution
qu’une réaction acido-basique peut avoir lieu
diluée S1 de concentration C1 = C0 /10.
entre l’ion hydrogénocarbonate et les ions
Le pH mesuré de S1 est 11,62. hydroxyde.
1°Quel volume de la solution S0 doit-on Ecrire l’équation de cette réaction.
prélever pour préparer la solution S1 ? 5. Exprimer et calculer la constante
2°Proposer un mode opératoire pour d’équilibre de cette réaction.
préparer la solution S1. 6. Le pH de la solution de D’Aquin est égal à
3°Montrer que la concentration en ion 9,4. Pourquoi est-il inférieur au pH de la
hydroxyde dans la solution S1 est : solution S1 ? Calculer la nouvelle valeur du
[HO–](S1)= 4,2.10-3 mol.L-1 rapport des concentrations en base ClO et en
4°Dresser un tableau d'avancement pour la acide conjugués.
réaction de l'ammoniac avec l'eau dans la 7. En déduire une justification de l’utilisation
solution S1 en considérant un volume V ’1=1 L. de la liqueur de D’Aquin plutôt que l’eau de
5°En déduire la valeur du taux d'avancement Javel (solution S1) pour aseptiser et
final 1. Commenter le résultat obtenu. désinfecter les plaies et les muqueuses
Exercice10 : Toutes les solutions sont à Exercice 12 : Par dissolution de chacun
25°C Le produit ionique de l’eau est Ke=10-14. des deux acides A1H et A2H séparément dans
Une solution d’acide propanoïque de l’eau, on prépare deux solutions S1 et S2 de
concentration c1= 0,33 mol.L-1 a un pH égal à 2,7. concentrations molaires respectives
1. Calculer les concentrations molaires de C1= 10-3 mol / L et C2 =72,4.10-3mol / L mais
toutes les espèces chimiques contenues dans de même pH=3 à la température 25°C.
cette solution. 1.1 Déterminer la molarité de chacune des
2. En déduire le pKa du couple solutions S1 et S2 en ions hydroniums.
CH3CH2COOH/ CH3CH2COO-. 1.2 L’un de ces deux acides est fort ; lequel ?
3. Définir et calculer le coefficient de Justifier.
dissociation de l’acide propénoïque de cette 1.3 Ecrire pour chacun des acides A1H et A2H
solution l’équation de la réaction accompagnant sa
Exercice11 :L’ion hypochlorite ClO- dissolution dans l’eau.
possède un caractère basique au sens de 2 Déterminer le pKa du couple acide base
Bronsted. La constante d’acidité de son auquel appartient l’acide A2Het en déduire le
couple acido-basique est Ka1= 3,2 10-8. nom et la formule semi développée de cet
Soit une solution S1 de concentration en ions acide.
hypochlorites c= 6,7 10-2 mol.L-1. 3-3.1 A 50cm3 de la solution S2, on ajoute
1. Quelle est la formule de l’acide dont la une solution diluée de soude de
base conjuguée est l’ion hypochlorite ? concentration molaire C. Déterminer C
Définir la constante d’acidité Ka1. sachant que pour atteindre l’équivalence, il a
2. Tracer l’allure du diagramme de fallu ajouter progressivement 40cm3 de cette
prédominance relatif au couple. solution basique. Bien que l’on soit à
3. Le pH de la solution S1 est égal à 10,9. l’équivalence, la solution contient encore des
Exprimer la relation entre le pH et pKa1. Que moléculesA2H. Expliquer leur présence et en
vaut la concentration en acide conjugué ? déduire le caractère de la solution obtenue à
La liqueur de D’Aquin préparée en l’équivalence.
pharmacie est un mélange contenant la 3.2 On utilise maintenant 100cm3 de la
solution S1 et d’autres espèces chimiques solution S2 aux quels on ajoute
dont 0,238mol.L-1 d’ions progressivement 40cm3 de la solution de
hydrogénocarbonate HCO3-. Ce mélange

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soude utilisée précédemment. Déterminer le Préciser le matériel et les produis utilisés et
pH de la solution obtenue. calculer la nouvelle concentration de la
On donne : solution diluée.
Couple acide/base pKa Exercic15 : L’acide benzoïque C6H5COOH
HCOOH/HCOO− 3,75 est peu soluble dans l’eau (cm=2,4g/L)
CH3COOH/CH3COO− 4,75 1. Calculer sa concentration molaire c
C2H5COOH/C2H5COO− 4, 86 2. Calculer la quantité de matière de l’acide
benzoïque dans 50ml de cette solution
Exercice13 : Soient trois solutions acides 3. Calculer les concentrations des éspéces
S1 , S2 et S3 ayant des pH de même valeur : chimiques présentes dans cette solution
- S1 est une solution d’acide chlorhydrique 4. Ecrire l’équation de la dissolution de
de concentration C1 = 7.10-3mol/l . l’acide dans l’eau
-S2 est une solution d’acide 5. Dresser un tableau d’avancement
2-chloropropanoique (noté R2COOH) de descriptif de la dissolution
concentration C2= 0,03mol/l. 6. Déterminer l’avancement maximal et
- S3 est une solution d’acide final, puis calculer le taux d’avancement
3-chloropropanoique (noté R3COOH) de final
concentration C3= 0,6mol/l Exercice16 : L’étiquette d’un flacon
1) Donner la valeur commune du pH de ces contenant une solution S0 d’acide
solutions. méthanoïque HCOOH porte les indications :
2) Donner les équations-bilan de réaction P=80% ; d=1.18.
des acides :2-chloropropanoique et : 1. Calculer la molarité C0 de la solution S0
3-chloropropanoique avec l’eau. 2. On prélève un volume V=5cm 3 de S0 quez
3) Montrer que ces acides sont des acides l’on complète à l’eau distillée pour obtenir
faibles. 1L d’une solution S. Donner la molarité C de
4) Lequel de ces deux acides est l’acide le la solution S
plus fort ? Justifier votre réponse sans 3. On mesure le PH de la solution S on
calcul, à partir des valeurs et de l’énoncé. trouve 2.4
Ce résultat était-il prévisible en considérant Calculer les concentrations molaires des
la structure des molécules. Justifier. différentes espèces chimiques de S. En
Exercice14 : 1. On considère une solution déduire le PKa du couple HCOOH/HCOO-
aqueuse Sa d’acide benzoïque C 6H5-COOH 4. On verse dans la solution S quelques
de PH=3,1 et de molaire C=10 mol/l ;
-2 gouttes d’indicateur coloré HIn. Le couple
1.1 Montrer que cet acide est un acide HIn/In- a un PKa=5.1.
faible et écrire l’équation de sa réaction Une solution contenant cet indicateur
avec l’eau. apparait rouge (forme acide HIn) si
1 .2 Donner l’expression de la constante [HIn] ≥ 10 [In-] et apparait jaune (forme
d’acidité Ka du couple acide benzoïque – basique) si 10[HIn] ≤ [In-]
ion benzoate et calculer sa valeur ; a)Quelles sont les valeurs de PH délimitant
1.3. Définir le coefficient d’ionisation α de la zone de virage de cet indicateur ?
l’acide et calculer sa valeur. b)Quelle couleur prend alors la solution S ?
1.4. Montrer que l’expression du pka de cet Exercice17 : Toutes les solutions sont
acide peut s’écrire sous la forme : prises à 25°C et le pKe=14
α En dissolvant chacune des trois bases B1,
pKa =pH- log( )
1−α B2 et B3 dans de l'eau pure, on prépare
1 . Calculer la valeur du pka. respectivement trois solutions S1, S2 et S3
2. On prépare une solution S’a en diluant de concentrations initiales identiques
un volume Va=10ml de cet acide ; en lui C1=C2=C3. On oublie de coller une
ajoutant un volume Ve=30ml d’eau. étiquette portant le nom de la solution sur

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chaque flacon. Seule l'une des bases
correspond à une base forte (l'hydroxyde
de sodium NaOH), chacune des deux autres
étant une base faible.
Pour identifier chaque solution, on mesure
son pH et on porte les résultats dans le
tableau ci-contre :

Solution S1 S2 S3
PH 11,1 13 10,6
1.1Classer les bases B1, B2 et B3 par ordre
de force croissant, justifier le choix adopté.
1.2En déduire celle des trois bases qui
correspond à NaOH. Déterminer la valeur
de la concentration de sa solution. Solution
2.1 Exprimer le pKa d'une solution de base
faible B en fonction de son pH, de sa
concentration initiale C et du pKe. B étant
l'une des bases faibles utilisées dans
l'expérience décrite ci-dessus. On
supposera que suite à la dissolution la
concentration de base restante est
pratiquement égale à C.
2.2Calculer le pKa de chacune des deux
bases faibles.
2.3 Identifier chacune des deux bases
faibles en utilisant la liste des valeurs de
pKa de quelques bases consignées dans le
tableau ci-contre :
Base Morphin Ammoniac Ethylamine
e
PKa 8,2 9 ,22 10,7

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