Taux d'Avancement Final d'Une Réaction

0[H3O+].

Par exemple, une solution dont la concentration en ions oxonium est de 0,015 mol.L-1 aura un pH égal à - log10(0,015) = 1,8.

Il existe différentes méthodes pour mesurer le pH d’une solution. Certaines sont approximatives et d’autres sont très précises. L’utilisation d’un papier pH qui change de couleur en fonction du pH de la solution est une méthode approximative qui donne uniquement un ordre de grandeur du pH. La mesure du pH avec une sonde pH-métrique reliée à un pH-mètre est une méthode précise qui donne la valeur du pH au dixième ou au centième d’unité près dans les cas les plus courants.

4. Comment déterminer l’avancement de la réaction d’un acide avec l’eau ?

Au cours d’une transformation chimique, un système évolue d’un état initial vers un état final, en passant par des états intermédiaires. Chaque état intermédiaire est caractérisé par son avancement x en moles (mol).

L’état final est atteint lorsque la transformation chimique est terminée ; le système n’évolue plus. À cet état final correspond un avancement final noté xfinal.

L’état d’avancement maximal est atteint lorsqu’il y a disparition totale du réactif limitant. À cet état maximal correspond un avancement maximal noté xmax.

Donnons le tableau d’avancement de la réaction d’un acide AH avec l’eau :

(*) L’état maximal est atteint quand il n’y a plus d’acide, c’est-à-dire quand l’avancement maximal vérifie la relation nAH(initial) - xmax = 0, soit xmax = nAH(initial).

L’avancement étant égal à la quantité d’ions oxonium H3O+, on le détermine en mesurant le pH de la solution et en utilisant la définition du pH : [H3O+] = 10 -pH.

5. Comment déterminer le taux d’avancement final d’une réaction ? Que peut-on en déduire ?

Le taux d’avancement d’une réaction est égal au quotient du taux d’avancement final par le taux d’avancement maximal :

Si l’état d’avancement maximal est atteint, la réaction avec l’eau est totale et seuls les produits sont présents à l’état final :

(si xfinal = xmax, la réaction est totale).

Si l’état d’avancement maximal n’est pas atteint, la réaction avec l’eau est limitée et les quatre espèces sont présentes à l’état final :

(si xfinal < xmax, il y a un équilibre).

Remarque :

À l’équilibre, les réactions inverses se produisent à la même vitesse.

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