Calculer la constante d'acidité d'un couple acide-base Exercice

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Dernière modification : 13/12/2024 - Conforme au programme 2025-2026

On introduit de l'acide éthanoïque dans de l'eau. Le milieu est alors le siège de la réaction suivante :
\ce{CH3COOH_{(aq)}} + \ce{H2O_{(l)}} \ce{ \lt = \gt } \ce{CH3COO^-_{(aq)}} + \ce{H3O+_{(aq)}}

À l'équilibre on mesure les concentrations suivantes :

\ce{[H3O+]} = 0{,}0013 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[CH3COO^{-}]} = 0{,}0013 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[CH3COOH]} = 0{,}0987 \text{ mol.L}^{-1}

Quelle est alors la valeur de la constante d'acidité du couple \ce{CH3COOH} /\ce{CH3COO-} ?

1{,}7 \times 10^{-5}

5{,}2 \times 10^{-2}

4{,}6

1{,}9 \times 10^{5}

L'expression de la constante d'acidité du couple \ce{CH3COOH} /\ce{CH3COO-} est :
K_A = \dfrac{ \ce{[CH3COO^{-}]}_{\text{éq}} \times \ce{[H3O+]}_{\text{éq}} }{\ce{[CH3COOH]}_{\text{éq}}}

D'où l'application numérique :
K_A = \dfrac{ 0{,}0013 \times 0{,}0013 }{0{,}0987}
K_A = 1{,}7 \times 10^{-5}

La constante d'acidité du couple \ce{CH3COOH} /\ce{CH3COO-} est donc K_A = 1{,}7 \times 10^{-5}.

On introduit de l'acide carbonique dans de l'eau. Le milieu est alors le siège de la réaction suivante :
\ce{H2CO3_{(aq)}} + \ce{H2O_{(l)}} \ce{ \lt = \gt } \ce{HCO3^-_{(aq)}} + \ce{H3O+_{(aq)}}

À l'équilibre on mesure les concentrations suivantes :

\ce{[H3O+]} = 0{,}0023 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[HCO3^{-}]} = 0{,}0023 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[H2CO3]} = 12{,}0 \text{ mol.L}^{-1}

Quelle est alors la valeur de la constante d'acidité du couple \ce{H2CO3} /\ce{HCO3-} ?

4{,}4 \times 10^{-7}

3{,}3\times 10^{-4}

3{,}8

8{,}5 \times 10^{4}

L'expression de la constante d'acidité du couple \ce{H2CO3} /\ce{HCO3-} est :
K_A = \dfrac{ \ce{[HCO3^{-}]}_{\text{éq}} \times \ce{[H3O+]}_{\text{éq}} }{\ce{[H2CO3]}_{\text{éq}}}

D'où l'application numérique :
K_A = \dfrac{ 0{,}0023 \times 0{,}0023 }{12{,}0}
K_A = 4{,}4\times 10^{-7}

La constante d'acidité du couple \ce{H2CO3} /\ce{HCO3-} est donc K_A = 4{,}4 \times 10^{-7}.

On introduit de l'acide chloreux dans de l'eau. Le milieu est alors le siège de la réaction suivante :
\ce{HClO2{(aq)}} + \ce{H2O_{(l)}} \ce{ \lt = \gt } \ce{ClO2^-_{(aq)}} + \ce{H3O+_{(aq)}}

À l'équilibre on mesure les concentrations suivantes :

\ce{[H3O+]} = 0{,}0067 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[CH3COO^{-}]} = 0{,}0067 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[CH3COOH]} = 0{,}0041 \text{ mol.L}^{-1}

Quelle est alors la valeur de la constante d'acidité du couple \ce{HClO2} /\ce{ClO2-} ?

1{,}1 \times 10^{-2}

5{,}2 \times 10^{-8}

8{,}6

9{,}9 \times 10^{5}

L'expression de la constante d'acidité du couple \ce{HClO2} /\ce{ClO2-} est :
K_A = \dfrac{ \ce{[ClO2^{-}]}_{\text{éq}} \times \ce{[H3O+]}_{\text{éq}} }{\ce{[HClO2]}_{\text{éq}}}

D'où l'application numérique :
K_A = \dfrac{ 0{,}0067 \times 0{,}0067 }{0{,}0041}
K_A = 1{,}1 \times 10^{-2}

La constante d'acidité du couple \ce{HClO2} /\ce{ClO2-} est donc K_A = 1{,}1 \times 10^{-2}.

On introduit de l'acide cyanique dans de l'eau. Le milieu est alors le siège de la réaction suivante :
\ce{HOCN_{(aq)}} + \ce{H2O_{(l)}} \ce{ \lt = \gt } \ce{OCN^{-}_{(aq)}} + \ce{H3O+_{(aq)}}

À l'équilibre on mesure les concentrations suivantes :

\ce{[H3O+]} = 0{,}0041 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[OCN^{-}]} = 0{,}0041 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[HOCN]} = 0{,}0480 \text{ mol.L}^{-1}

Quelle est alors la valeur de la constante d'acidité du couple \ce{HOCN} /\ce{OCN-} ?

3{,}5 \times 10^{-4}

2{,}8\times 10^{-1}

8{,}6

8{,}3\times 10^{4}

L'expression de la constante d'acidité du couple \ce{HOCN} /\ce{OCN-} est :
K_A = \dfrac{ \ce{[OCN^{-}]}_{\text{éq}} \times \ce{[H3O+]}_{\text{éq}} }{\ce{[HOCN]}_{\text{éq}}}

D'où l'application numérique :
K_A = \dfrac{ 0{,}0041 \times 0{,}0041 }{0{,}0480}
K_A = 3{,}5 \times 10^{-4}

La constante d'acidité du couple \ce{HOCN} /\ce{OCN-} est donc K_A = 3{,}5 \times 10^{-4}.

On introduit de l'acide formique dans de l'eau. Le milieu est alors le siège de la réaction suivante :
\ce{HCOOH{(aq)}} + \ce{H2O_{(l)}} \ce{ \lt = \gt } \ce{HCOO^{-}_{(aq)}} + \ce{H3O+_{(aq)}}

À l'équilibre on mesure les concentrations suivantes :

\ce{[H3O+]} = 0{,}0062 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[HCOO^{-}]} = 0{,}0062 \text{ mol.L}^{-1}
\ce{[HCOOH]} = 0{,}2136 \text{ mol.L}^{-1}

Quelle est alors la valeur de la constante d'acidité du couple \ce{HCOOH} /\ce{HCOO-} ?

1{,}8\times 10^{-4}

9{,}2\times 10^{-1}

8{,}1

4{,}3\times 10^{2}

L'expression de la constante d'acidité du couple \ce{HCOOH} /\ce{HCOO-} est :
K_A = \dfrac{ \ce{[HCOO^{-}]}_{\text{éq}} \times \ce{[H3O+]}_{\text{éq}} }{\ce{[HCOOH]}_{\text{éq}}}

D'où l'application numérique :
K_A = \dfrac{ 0{,}0062 \times 0{,}0062 }{0{,}2136}
K_A = 1{,}8 \times 10^{-4}

La constante d'acidité du couple \ce{HCOOH} /\ce{HCOO-} est donc K_A = 1{,}8\times 10^{-4}.