Évaluer la force d'un acide - Mise en équation 1

Pour évaluer la force d'un acide, il est nécessaire de déterminer la valeur du taux d'avancement final de la transformation entre cet acide et l'eau. Pour cela, il faut connaître :

• la valeur de la quantité de matière initiale en acide apporté ;
• la valeur de la constante constante d'acidité du couple acide-base correspondant. 
  

Remarque préliminaire : il faut savoir mener le raisonnement qui suit, sachant que, au bac, l'énoncé des exercices guide la démarche avec plusieurs questions intermédiaires.

Les étapes du raisonnement sont les suivantes :

• 1. établir l'équation de réaction ;
  
• 2. déterminer les quantités de matière initiales ;
  
• 3. exprimer l'avancement maximal et l'avancement final en fonction de la concentration initiale en acide apporté, du volume de solution et du taux d'avancement final (on peut s'aider si besoin d'un tableau d'avancement) ;
  
• 4. effectuer un bilan de matière à l'état d'équilibre pour exprimer les concentrations de chaque espèce mise en jeu ;
  
• 5. exprimer le quotient de réaction à l'état d'équilibre pour lier les concentrations des espèces mises en jeu et la constante d'acidité du couple ;
  
• 6. remplacer les concentrations par leur expression trouvée précédemment ;
  
• 7. établir l'équation du second degré vérifiée par le taux d'avancement final. 

Le raisonnement est réalisé pour le cas général suivant.

On considère un couple acide-base noté \(\mathrm{AH/A^-}\), avec \(\mathrm{AH}\) l'acide dont on cherche à évaluer la force et \(\mathrm{A^-}\) sa base conjuguée. On souhaite déterminer le taux d'avancement final d'une solution aqueuse de volume `V`et de concentration en soluté apporté notée \(C_\mathrm{i}\).