Olympiade Internationale de Chimie · Année 2001

Problèmes

Problème 2L'acide phosphorique est essentiel pour l'industrie des engrais ; lui et ses sels servent aussi au traitement des métaux, dans l'alimentation, les détergents et les dentifrices. (2.1) Les p $K_a$ des trois dissociations successives de l'acide phosphorique à $25\ ^\circ\mathrm{C}$ sont p $K_{a1}$ = 2.12, p $K_{a2}$ = 7.21, p $K_{a3}$ = 12.32. Écrire la base conjuguée de l'ion dihydrogénophosphate et déterminer son p $K_b$ . (2.2) De petites quantités d'acide phosphorique donnent leur goût acidulé aux sodas. Un cola de densité 1.00 g cm $^{-3}$ contient 0.05 % en masse de $\ce{H3PO4}$ . Déterminer le pH du cola en négligeant les deuxième et troisième dissociations, l'acidité provenant uniquement de l'acide phosphorique. (2.3) On ajoute $1.00\times10^{-3}$ M d'acide phosphorique à une suspension de sol ; le pH mesuré est 7.00. Déterminer les concentrations fractionnaires de toutes les espèces de phosphate, aucun composant du sol n'interagissant avec elles. (2.4) Le zinc est un oligo-élément absorbé uniquement sous forme soluble. Dans une eau de sol de pH 7.0, le phosphate de zinc est la seule source de zinc et de phosphate. Calculer $[\ce{Zn^{2+}}]$ et $[\ce{PO4^{3-}}]$ ; $K_{sp}(\ce{Zn3(PO4)2}) = 9.1\times10^{-33}$ .Solutions: 1