Correction
Transformation chimique totale ou non

Le but de cet exercice est de comparer différents acides en étudiant le taux d’avancement final de leur réaction avec l'eau.

1. Relever la valeur du pH.

pH = 2,00

2. Remplacer l’acide chlorhydrique par une solution d’acide méthanoïque (même volume, même concentration). Relever la valeur du pH.

pH = 2,90

3. Remplacer la solution d’acide méthanoïque par une solution d’acide chlorométhanoïque (même volume, même concentration). Relever la valeur du pH.

pH = 2,51

4. D’après les valeurs des pH, quel est l’acide dont la réaction avec l’eau est une transformation chimique totale ?

C’est l’acide chlorhydrique car pH = - log c2 . 
En effet, si la réaction avec l’eau d'un acide AH de concentration c = 0,01 mol · L-1 est totale, l'équation associée
AH + H2O = A- + H3O+ 
montre qu'à l'équilibre  la concentration en ions H3O+ est [H3O+]f = 0,01 mol · L-1. 
Aussi, le pH est - log (0,01) = 2. L'acide totalement dissocié est donc l'acide chlorhydrique.

5. D’après les valeurs des pH, quel est l’acide le moins dissocié en solution aqueuse ?

C’est l’acide méthanoïque car le pH de sa solution est le plus élevé. On peut effectivement comparer ces acides car on connaît leur pH pour des solutions de même concentration en soluté apporté.

6. Calculer pour chaque acide le taux d’avancement final de sa réaction avec l’eau et montrer que les résultats confirment les réponses aux questions 4. et 5.

t = xf / xmax = [H3O+]f V / ( [H3O+]max V )
Pour l’acide chlorhydrique t = 1 : réaction chimique totale (xf = xmax).
Pour l’acide méthanoïque :
t = 10-2,90 / 10-2,00 = 10-0,90 = 0,13 : réaction non totale.
Pour l’acide chlorométhanoïque :
t = 10-2,51 / 10-2,00 = 10-0,51 = 0,31 : réaction non totale mais plus avancée que pour l’acide méthanoïque.