Comment calculer les coefficients de partition?

Léquilibre dépend vraiment des activités chimiques des espèces et non de leurs concentrations. Une hypothèse primordiale pour les deux parties est donc que les activités de lespèce chimique sont les mêmes que la concentration. Cest un raisonnable pour ces solutions. En règle générale, pour les solutions avec des concentrations supérieures à 0,1 molaire, lhypothèse est risquée.

Je pense que vous « êtes très proche de la bonne solution pour la partie 1 , mais je le dirais un peu différemment.

• Depuis pH est donné, $ \ ce {[H ^ +]} $ dans la phase aqueuse est déterminé par

$ [\ ce {H ^ +}] = 10 ^ {- \ mathrm {pH}} = 10 ^ {- 3.21} = 6.2 \ cdot 10 ^ {- 4} ~ \ mathrm {mol \, dm ^ {- 3}} $

La mantisse du Le pH na que deux chiffres significatifs, donc le $ \ ce {[H ^ +]} $

• Nous savons que dans la couche aqueuse les charges doivent séquilibrer donc $ \ ce {[H ^ +] = [A ^ -] + [OH ^ -]} $, mais $ \ ce {[A ^ -] > > [OH ^ -] } $ donc nous pouvons supposer que $ \ ce {[H ^ +] = [A ^ -]} $

• En utilisant $ \ ce {[H ^ +] = [ A ^ -]} $ léquation $ K_ \ mathrm {a} $ peut être résolue pour le $ \ ce {[HA]} $ présent en couche aqueuse ce qui donne $ 0,038 ~ \ mathrm {mol \, dm ^ {- 3} } $.

$$ \ ce {[HA]} = \ dfrac {\ ce {[H ^ +] [A ^ -]}} {1 \ times10 ^ {- 5}} = \ dfrac {(6,2 \ times10 ^ {- 4}) ^ 2} {1 \ times10 ^ {- 5}} = 0,038 $$

• Ensuite, le $ \ ce {[A -]} $ dans la phase aqueuse est insignifiant par rapport au $ \ ce {[HA]} $ dans la phase aqueuse, donc les moles de $ \ ce {HA} $ présentes dans le la couche organique peut être déterminée par soustraction ng les moles de $ \ ce {HA} $ présentes dans la couche aqueuse (0,038 * 0,5 = 0,019) à partir des moles initiales de $ \ ce {HA} $ (0,057 * 0,50 = 0,029), ce qui donne une concentration finale de 0,020 $ ~ \ mathrm {mol \, dm ^ {- 3}} $ de $ \ ce {HA} $ dans la couche organique.

• Enfin, $ K_ \ mathrm {D } = \ dfrac {[\ ce {HA} _ \ mathrm {couche ~ aqueuse}]} {[\ ce {HA} _ \ mathrm {couche ~ organique}]} = \ dfrac {0,038 ~ \ mathrm {mol \, dm ^ {- 3}}} {0,020 ~ \ mathrm {mol \, dm ^ {- 3}}} = 1,9 $

Le $ \ ce {[HA]} $ dans les deux couches est connu à deux chiffres significatifs donc le $ K_D $ value doit également avoir deux chiffres significatifs.

Pour la question 2.

• La réaction entre $ \ ce {HA } $ et $ \ ce {NaOH} $ en solution aqueuse est, comme vous lavez noté,

$$ \ ce {HA + NaOH – > Na ^ + + A ^ – + H2O} $$

• Supposons quaucun des $ \ ce {NaA} $ migre vers la phase organique.

• Supposons quaucun $ \ ce {NaA} $ ne se forme non plus dans la phase aqueuse, cest-à-dire que les $ \ ce {Na ^ +} $ et $ \ les ions ce {A ^ -} $ sont complètement solvatés.

• Puisque $ \ ce {[Na ^ +]} = 0,027 $ et que le volume est de 0,5000 $ \ mathrm {dm} ^ {- 3} $, le nombre de moles de $ \ ce {NaOH} $ présent est de 0,0135 $.

• Commencé avec 0,0295 mole de HA total, la solution sera donc acide.

• Étant donné que les frais doivent être équilibrés $ \ ce {[Na ^ +] + [H ^ +] = [A ^ -] + [OH ^ -]} $, mais $ \ ce {[A ^ -] > > [OH ^ -]} $ et $ \ ce {[Na ^ +] > > [H ^ +]} $ donc $ \ ce {[Na ^ +] \ approx [A ^ -]} $ ce qui signifie quil y a $ 0,0135 $ moles de $ \ ce {[A ^ -]} $ dans la solution aqueuse et 0,016 mole de $ \ ce {HA} $ répartis entre la phase aqueuse et la phase organique.

• À partir de ci-dessus $ 0,016 = \ ce {0,5 [HA] _ {aq} + 0,5 [HA] _ {org}} $ et en utilisant $ K_D $, nous pouvons déterminer $ \ ce {[HA] _ {aq} = 0,021} $ et $ \ ce {[HA] _ {org} = 0,011} $

• Nous pouvons utiliser le $ K_a $ à résoudre pour $ \ ce {[H ^ +]} $

\ begin {align} 1 \ times10 ^ {- 5} & = \ dfrac {\ ce {[H ^ +] [A -]}} {\ ce {[HA]}} \\ \ ce {[H ^ +]} & = \ dfrac {1 \ fois 10 ^ {- 5} \ ce {[HA]}} {\ ce {[A ^ -]}} = \ dfrac {(1 \ times 10 ^ {- 5} ) (0.021)} {0.027} = 7.7 \ times10 ^ {- 6} \\ \ mathrm {pH} & = 5.11 \ end {align}

Commentaires

• Les acides carboxyliques dans les solvants organiques forment normalement des dimères, ce qui rendra les calculs beaucoup plus difficiles. Je pense quil peut être impossible dobtenir une bonne réponse à cette question avec ce qui est fourni dans la question.

Je pense que la question est un peu intelligente et peut nécessiter une analyse plus approfondie, un acide organique monobasique peut avoir un groupe acide carboxylique et un groupe amine, les deux peuvent exister sous forme aqueuse par dissociation ou par liaison hydrogène. A léquilibre précité et à la concentration initiale diluée, il y aura des formes ioniques dans leau et des formes moléculaires sous forme aqueuse. La somme HA et les ions dans cet équilibre est sous forme aqueuse, et pourrait être des molécules en phase organique si leur somme est inférieure aux moles initiales. Il semble donc quaucune quantité significative ne soit en phase $ \ ce {CHCl3} $. De mon point de vue.

Commentaires

• Vous pouvez ‘ t simplement ajouter un groupe amine pour ce type de problème.