L'acide formique (ou méthanoïque)

1) Équation de la réaction de l'acide méthanoïque avec l'eau

HCOOH + H₂O = H₃O⁺+ HCOO^-

2) Expression du taux d'avancement final

Par définition :

Le tableau d'avancement donne : x_éq = [H₃O⁺]_éq . V si V est le volume du mélange réactionnel

L'avancement maximal serait obtenu si toute les molécules d'acide avait réagi avec l'eau.
Alors : x_max = n(HCOOH)_i = c_i . V

Donc :

3) Valeur du taux d'avancement pour chaque solution

Sachant que [H₃O⁺] = 10^-pH, on peut construire le tableau :

ci	pH	t
0.00001	5	1
0.00005	4.4	0.79621434
0.0001	4.2	0.63095734
0.0005	3.6	0.50237729
0.001	3.5	0.31622777
0.005	3.1	0.15886565
0.01	2.9	0.12589254
0.05	2.5	0.06324555

Le graphe représentant t en fonction du pH est donc :

4) Valeur du pH pour t = 50%

Attention : le point (3,5;0,5) n'est pas sur la courbe. Le pH déduit du graphe pour t = 0,50 est d'environ 3,8

Un taux de 50 % signifie qu'il reste la moitié des molécules HCOOH dans la solution, l'autre moitié ayant donné les ions formiate (méthanoate) HCOO^-.
Donc : [HCOOH]_éq = [HCOO^-]_éq

La constante d'équilibre K de la réaction de l'acide formique avec l'eau (donc la constante d'acidité K_A) s'écrit donc :

Et donc, en prenant le logarithme décimal de chaque côté de l'égalité : pH = pK_A

Si pH = 3,8 pour t = 50%, on peut en déduire
que le pK_A du couple HCOOH / HCOO^- vaut 3,8

Et la constante d'acidité de ce couple vaut K_A = 10^-3,8 = 1,6.10^-4

5) Espèces prédominantes

=>

=>

Lorsque pH < pK_A , log (X) > 0, [HCOOH] > [HCOO^-]
=> l'espèce prédominante est l'acide HCOOH

Lorsque pH > pK_A , , log (X) < 0, [HCOOH] < [HCOO^-]
=> l'espèce prédominante est la base HCOO^-

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