10.E7 : pH d’une solution d’acide faible

La réaction de l’acide salicylique avec l’eau a pour équation : \(\ce{AH(aq) + H2O(l) ⇄ A–(aq) + H3O+(aq)}\). Pour le couple \(\ce{AH / A–}\), \(pK_A = \pu{3,0}\).

On prépare une solution d’acide salicylique de concentration en acide apporté \(c = \pu{0,10 mol*L–1}\).

On notera \([\ce{H3O+}]_f = h\). On prendra \(c_0 = \pu{1 mol*L–1}\) pour simplifier l’écriture des expressions littérales. On raisonnera sur un volume de solution \(V\).

1 Construire le tableau d’avancement de la réaction de l’acide avec l’eau.

2 Rappeler la formule de \(K_A\).

3 Exprimer \(h\) en fonction de \(x_f\) et \(V\).

4 En déduire une expression de \(K_A\) en fonction de \(c\) et \(h\).

5 Résoudre l’équation de 2ème degré pour trouver la valeur de \(h\).

6 En déduire que le \(pH\) dans l'état finale vaut \(\pu{2,0}\).