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Problème 3

On néglige l'absorption de la cuve et du solvant ; toutes les solutions sont à 25 °C. Une solution aqueuse X est préparée à partir de l'acide faible HA et de NaA ; dans X, [AX−]=1.00×10−2[\ce{A-}] = 1.00\times 10^{-2}, [HA]=1.00×10−3[\ce{HA}] = 1.00\times 10^{-3} et [HX+]=1.00×10−4[\ce{H+}] = 1.00\times 10^{-4} mol L−1^{-1}, reliées par l'équilibre HA⇌HX++AX−\ce{HA <=> H+ + A-}. L'absorbance de X vaut A1A_1 à la longueur d'onde λ1\lambda_1 (trajet optique ll). X est ensuite diluée au double de son volume avec de l'acide chlorhydrique de pH 2.500 ; après dilution et retour à l'équilibre, l'absorbance à λ1\lambda_1 reste A1A_1. Déterminer le rapport εHA/εAX−\varepsilon_{\ce{HA}}/\varepsilon_{\ce{A-}} des coefficients d'absorption de HA et AX−\ce{A-} à λ1\lambda_1.
Étape 1 sur 3 : Constante d'acidité
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Ka=[HX+][AX−][HA]=10−4×10−210−3=1.00×10−3K_a = \dfrac{[\ce{H+}][\ce{A-}]}{[\ce{HA}]} = \dfrac{10^{-4}\times 10^{-2}}{10^{-3}} = 1.00\times 10^{-3}
Analyse

Les concentrations d'équilibre dans X donnent directement Ka=1.00×10−3K_a = 1.00\times 10^{-3}.