Exercice 7 | Les propriétés des acides et des bases.

1) Réaction de dissociation:

C₆H₅COOH (aq) + H₂O (l) $\rightleftarrows$ H₃O⁺ (aq) + C₆H₅COO^- (aq)

2) Ka = 6.3 x 10^-5 M et Kw = 1.0 x 10^-14 M ²

Ka >> Kw   ⇒   on peut négliger la source d'autoprotolyse de H₃O⁺

[H₃O⁺] dépend uniquement de la réaction de dissociation

3) À t = 0, [C₆H₅COOH] = 0.250 M et [H₃O⁺] = [C₆H₅COO^-] = 0 M

À l'équilibre, [C₆H₅COOH] = 0.250 – X M et [H₃O⁺] = [C₆H₅COO^-] = X M

Ka = $\frac{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] \left[{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_5{\mathrm{COO}}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_5\mathrm{COOH}\right]}$ = 6.3 x 10^-5 M

⇒ à l'équilibre: $\frac{{\mathrm{X}}^2}{0.250 - \mathrm{X}}$ = 6.3 x 10^-5

⇒ X² + 6.3 x 10^-5 X - 1.6 x 10^-5 = 0

⇒ X = 3.9 x 10^-3  ou X = -4.0 x 10^-3

⇒ La concentration ne peut pas être négative ⇒ X = 3.9 x 10^-3

⇒ à l'équilibre, [C₆H₅COOH] = 2.46 x 10^-1 M et [H3O⁺] = [C₆H₅COO^-] = 3.9 x 10^-3 M

4) pH = -log [H₃O⁺] = 2.4