examen final: jeudi 20 décembre 2001, 9:30- 12:30, au p-310. choisissez la meilleure réponse: la...
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Examen final: Jeudi 20 décembre 2001, 9:30-12:30, au P-310.
Choisissez la meilleure réponse:
La moyenne et l’écart-type sur 3 réplicats d’un même échantillon permettent d’évaluer:
1. L’exactitude
2. La précision
3. La validité de la méthode analytique
4. Toutes ces réponses (1,2,3)
5. Aucune de ces réponses
Précision et exactitudePrécision et exactitude Précision: répartition des valeurs autour de la
moyenne. Plus ces points sont groupés, meilleure est la précision.
Exactitude: décrit comment la moyenne se situe par rapport à la valeur réelle (ex. pH tampon de 7.02).
ni exact, ni précis
6.55±0.34
exact, pas précis
6.99±0.22
exact et précis
7.04±0.03
précis, pas exact
7.14±0.04
Matériaux de référenceMatériaux de référence
Matériaux analysés par plusieurs laboratoires utilisant différentes techniques analytiques et dont la valeur réelle est certifiée.
Permet de valider notre technique analytique et confirme la validité des résultats obtenus.
Constante d’équilibreConstante d’équilibre
23
22
23 1002.6
HNNH K
)(3)(2)(2 NH2H3N ggg Transformation d’azote et d’hydrogène en
ammoniac à 500°C
Eau de javel
Lait de magnésie
Comprimés d’anti-acide
Eau de mer
Bicarbonate de soude
Eau pure
Lait
Pluie naturelle
Bière
Café
Vinaigre
Jus de citron
Acide à batterie
pHpH
H+ dans une bière à pH 4.5 ?
pH = -log[H+], -pH = log[H+]
log[H+] = -4.5
[H+] = antilog (-4.5) = 10-4.5
[H+] = 3.16 x 10-5 mol /L
14.00 OH H pp
H log- H p
pH pOH
14 0
13 1
12 2
11 3
10 4
9 5
8 6
7 7
6 8
5 9
4 10
3 11
2 12
1 13
0 14
Calcul des concentrations de HCalcul des concentrations de H++
4--
107.2 HF
FH
aK
Pour les acides faibles on doit utiliser la valeur de Ka
Concentration initiale de HF 0.50 mol / L :
x x -x 0.50 x x x
0 0 0.50
H F OH HF -
2
final réactioninitial
Peu importe la complexité d’une solution, quand [A-] = [HA], pH = pKa
Variation de pH de 1 unité pour chaque facteur 10 entre [A-] et [HA]
BH
Blog p pH aK
Équation d’Henderson-HasselbalchÉquation d’Henderson-Hasselbalch
HAAlog p pH
aK
[A-] / [HA] pH
100:1 pKa+2
10:1 pKa+1
1:1 pKa
1:10 pKa-1
1:100 pKa-2
Le pH d’une solution tamponLe pH d’une solution tampon
Ex: 0.2 M CH3CO2H et 0.3 M CH3CO2-
4.94 0.176 4.76 log(1.5) 76.4 pH0.2
3.0log p HAAlog p pH
aa KK
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
0.0 50.0 100.0 150.0 200.0
Volume de NaOH 0.1 M ajouté (mL)
pH (5
0 m
L de
CH
3CO
2H
0.2
M)
Titrage d’un acide faible avec une base forteTitrage d’un acide faible avec une base forte
Pour un acide faible, le pH
au point équivalent est
toujours plus grand que 7,
car lorsque tout l’acide est
neutralisé reste du CH3CO2
-, qui est une base,
donc le pH>7
pKa est à ½*Veq
NaOH COCH NaOH HCOCH 2
-
2323
Point équivalent
pH milieu-pKa
Veq½*Veq
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
0.0 50.0 100.0 150.0 200.0
Volume de NaOH 0.1 M ajouté (mL)
pH (5
0 mL d
e HCl
0.2 M
)Point équivalentPoint équivalent
La zone tampon correspond à la zone où il y a le mélange HA et A-
A-
HA+A-
HA
A H HA
Zone tampon
Équilibres Ioniques / SolubilitéÉquilibres Ioniques / Solubilité
solutionEn -Aqueux
-(aq)(aq)
Équilibre
Précipité Solide
(s) BA AB
Équilibre chimique entre un solide et ses ions en solution:
Lorsqu’il y a un solide dans une solution, un équilibre s’établit entre la dissolution du solide vers la solution et la précipitation des ions en solutions sous une forme solide.
SolubilitéSolubilité
La solubilité de AgCl à 25°C est de 1.26·10-5 M, quel est son Kps?
À saturation, il y aura 1.26·10-5 M de Ag+ et 1.26·10-5 M de Cl-, donc:
101.59 1026.11026.1
ClAg
10-55
(aq)(aq)
ps
ps
ps
K
xxK
K
CH4 H = +1
4*H = +4
C = -4
O2 0
CO2 O = -2
2*O= -4
C = +4
Nombre / État d’oxydationNombre / État d’oxydation
O2HCO2OCH 2224
Forme élémentaire 0
Oxygène -2
Hydrogène +1
Halogènes (Cl, Br, F,…) -1
H2O H = +1
2*H = +2
O = -2
Équation de NernstÉquation de Nernst Le potentiel d’une solution contenants des espèces
oxydantes ou réductrices est fonction de:• La concentration des espèces
• Le potentiel d’oxydoréduction de l’espèce selon l’équation de Nernst:
• E°’: potentiel d’oxydoréduction de l’espèce
• n : nombre d’électron(s) échangé(s)
• Attention au signe (- pour Red/Ox; + pour Ox/red)
• Attention aux unités (V ou mV)
Ox
Redlog
n
0.05916EΔE
'0
RedneOx
Réduction:
Oxydation:
Pour faire une équation totale balancée on doit multiplier par 2
l’équation de réduction (Fe3+/ Fe2+) puisque le cuivre donne 2 e-. .
Par contre on ne multiplie pas le potentiel, celui-ci correspond au
potentiel par coulomb, et ne dépend pas du total.
Une réaction positive, donc favorable.
Réaction de FeRéaction de Fe3+3+/Cu/Cu2+2+ 0.77E FeFe 23 e
-0.34E 2CuCu 2)( es
0.43E Cu Fe2Cu2Fe
-0.34E 2CuCu
0.77E Fe222Fe
22)(
3
2)(
23
s
s e
e
Loi de Beer-LambertLoi de Beer-Lambert
Absorbance est reliée à la concentration selon la loi de Beer-Lambert:
• A = Absorbance (unités arbitraires)
= Absorptivité molaire (M-1 cm-1)
• L = Trajet optique (cm)
• c = concentration de l’analyte (M)
cLA
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