Physicochimie et sciences de la vie

Énoncé

On dissout dans l’eau de l’acétate d’ammonium, un électrolyte fort. On ajuste ensuite le pH de la solution avec HCl ou NaOH. Sans aucun calcul:
  1. Tracez schématiquement, sur une même figure, la fraction de chacune des espèces en solution provenant de l’acétate d’ammonium initial, en fonction du pH;
  2. Quelles sont, parmi ces espèces, les deux les plus abondantes à pH=4 ? pH=7 ? pH=10 ?

Solution

L'acétate d'ammonium se dissocie complètement en ions ammonium NH4+ et ion acétate CH3COO¯. NH4+ est un acide faible de pKa=9.25:

NH4+ (aq) + H2O (l) → H3O+ (aq) + NH3 (aq)

CH3COO¯ est la base conjuguée de l'acide acétique, dont le pKa est 4.76. CH3COO¯ est une base faible de pkb = 14-4.76:

CH3COO¯ (aq) + H2O (l) → OH¯ (aq) + CH3COOH (aq)

On retouve donc en solution les quatre espèces NH4+, NH3, CH3COOH et CH3COO¯.
  1. la fraction de chacune des espèces en solution dépend fortement du pH, avec un changement marqué autour de pKa:

    image

  2. Le tracé ci-dessus permet de déterminer que les deux espèces les plus abondantes en solution sont:
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