Correction
Effet d'une dilution

Le but de cet exercice est d'étudier l'influence de la quantité d'eau ajoutée à une solution acide sur le taux d'avancement de la réaction de cet acide avec l'eau.

1. Relever la valeur du pH.

pH = 2,90

2. Ajouter au contenu du bécher 50,0 mL d’eau distillée. Relever la valeur du pH et calculer la concentration c’2 de la nouvelle solution (S’).

pH = 3,07 et  c’2 = c2 / 2 = 0,005 mol · L-1 

3. Ajouter 50 mL d'eau supplémentaire (donc V3 = 100 mL). Relever la valeur du pH et calculer la concentration c’’2 de la nouvelle solution (S’’).

pH = 3,16 et c’’2 = c2 / 3 = 0,003 mol · L-1 

4. Pour chaque solution, quel serait le pH si la réaction de l’acide avec l’eau était une transformation chimique totale ?

Si la réaction avec l’eau d'un acide AH de concentration c est totale, l'équation associée
AH(aq) + H2O = A-(aq) + H3O+
montre que la concentration en ions H3O+ est, à l'équilibre, [H3O+]f = c et donc que le pH = - log c
Soit :	pour (S) : pH = 2,00
		pour (S’) : pH = 2,30
		pour (S’’) : pH = 2,52

5. Montrer que le taux d'avancement final se met sous la forme 
t = [H3O+]f / [H3O+]max
et en déduire pour chaque solution la valeur du taux d’avancement final de la réaction de l’acide avec l’eau.

xmax = [H3O+]max × V et xf = [H3O+]f × V  
donc t = [H3O+]f / [H3O+]max
Pour (S) : t = 10-2,90 / 10-2,00 = 10-0,90 = 0,13
Pour (S’) : t = 10-3,07 / 10-2,30 = 10-0,77 = 0,17
Pour (S’’) : t = 10-3,16 / 10-2,52 = 10-0,64 = 0,23

6. Conclure quant à l’effet de la dilution sur le taux d’avancement final de la réaction de l’acide avec l’eau.

La valeur de t augmente avec la dilution : elle fait « avancer » la réaction donc favorise la dissociation en ions de l’acide.