Bac S 2000	Polynésie   (juin 2000)
	Etude d'un acide faible

Dans tout le problème, on opère à la température de 25°C.

  Données :

    Masses molaires atomiques :     M_H=1 g.mol^-1     M_N=14 g.mol^-1     M_Cl=35,5 g.mol^-1

    Produit ionique de l'eau : Ke = 10^-14

    Couples acide/base :

        pKa(H₃O⁺/H₂O) = 14 ;

        pKa(H₂O/OH^-) = 0 ;

        pKa(NH₄⁺/NH₃) = 9,2 ;

    Les ions chlorure et les ions sodium sont indifférents vis-à-vis de l'eau.

    Le chlorure d'ammonium (NH₄Cl) est un solide ionique.

1. On dissout une masse m = 0,32 g de chlorure d'ammonium dans l'eau de façon à obtenir V = 100 mL de solution. La mesure du pH de la solution obtenue donne pH = 5,2.

1. a. Ecrire l'équation de dissolution de ce composé.

1. b. L'ion ammonium formé est un monoacide ; montrer qu'il s'agit d'un acide faible.

1. c. Ecrire l'équation-bilan de la réaction entre l'ion ammonium et l'eau.

Définir la constante de cette réaction et déterminer sa valeur numérique.

En déduire quelles sont les espèces chimiques majoritaires dans la solution.

2. On ajoute une solution d'hydroxyde de sodium à la solution précédente.

2. a. Quelle réaction a lieu principalement lors du mélange des deux solutions ? Justifier la réponse en utilisant les valeurs des pKa des couples acide/base auxquels appartiennent les espèces chimiques mises en présence.

Calculer sa constante de réaction. Conclure.

2. b. Déterminer le volume V_b de solution d'hydroxyde de sodium de concentration C_b = 0,20 mol.L^-1 qu'il faut ajouter aux 100 mL de la solution de chlorure d'ammonium initiale pour obtenir une solution de pH = 9,2.

Comment appelle-t-on la solution obtenue ? Quelle propriété possède-t-elle ?

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