Problème 1

L'étiquette détériorée d'un flacon d'acide. Sur un flacon d'acide en solution aqueuse diluée, seule la concentration restait lisible. Un pH-mètre a montré que la concentration en ions hydrogène était égale à la valeur indiquée sur l'étiquette (

[\ce{H+}] = c

). (1.1) Donner la formule de quatre acides possibles si le pH varie d'une unité après dilution par dix. (1.2) La solution pourrait-elle contenir de l'acide sulfurique (

pK_{a2} = 1.99

) ? Répondre par Oui ou Non ; si oui, calculer ou estimer le pH. (1.3) Pourrait-elle contenir de l'acide acétique (

pK_a = 4.76

) ? Répondre par Oui ou Non ; si oui, calculer ou estimer le pH. (1.4) Pourrait-elle contenir de l'EDTA (acide éthylènediaminetétraacétique ;

pK_{a1} = 1.70

pK_{a2} = 2.60

pK_{a3} = 6.30

pK_{a4} = 10.60

) ? Répondre par Oui ou Non ; si oui, calculer la concentration.

Étape 1 sur 4 : Acides forts monoprotiques

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\ce{HCl},\ \ce{HBr},\ \ce{HI},\ \ce{HNO3}\ (\text{or}\ \ce{HClO4}) \;\Rightarrow\; \mathrm{pH} = -\log c \;\rightarrow\; -\log(c/10) = \mathrm{pH} + 1

Analyse

Tout acide fort monoprotique ( $\ce{HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4}$ ) est totalement dissocié : $[\ce{H+}] = c$ et une dilution au dixième divise $c$ par 10, augmentant le pH exactement d'une unité. $\ce{HF}$ est faible et exclu.