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EXERCICE 119
CORRIGE

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Enoncé :
Formule de l'alanine :

Lorsqu’on dissout de l’alanine dans l’eau, elle est principalement sous forme d’ion dipolaire.
1) Ecrire les deux couples acido basiques relatifs à la mise en solution de l’alanine dans l’eau.
2) Calculer le pH d’une solution aqueuse d’alanine à 0,10 mol.L^-1. Sous quelle forme trouve-t-on l’alanine en solution aqueuse ?
3) A 100mL de cette solution on ajoute sans variation de volume n_HCl =  1.10^-2 mole d’acide chlorhydrique.
Calculer, le pH de la solution obtenue.
Données : alanine : pKa₁ = 2,3 ; pKa₂ = 9,9.
Pour simplifier l’écriture des équations de réactions on pourra noter l’amphion ou zwitterion : AH^{+ -}.

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Corrigé :
1) Les deux couples acide/base associés à l’alanine en solution aqueuse peuvent s’écrire  :

2) Le calcul simplifié du pH passe par la détermination de la réaction acido basique prépondérante RP :
Lorsqu’on dissout de l’alanine dans l’eau, elle est principalement sous forme d’ion dipolaire noté AH^{+ -}.
Cette espèce se comporte comme un amphotère, son pH est donné par la relation :

Soit pH = ½(2,3+9.9) = 6,1.

Vérifications :
- A ce pH c’est bien l’espèce AH^{+ -} qui prédomine.

- En comparant les constantes d’équilibres (K = K₂/K₁) des quatre réactions possibles on trouve pour les valeurs des constantes d’équilibres : K  : 10^-14 ; 10^-9,9 ; 10^-11,7 ; 10^-7,6. c’est bien cette dernière qui est la plus élevée et qui correspond à :   2 AH^{+ -}   =  HA⁺  +  A^-.
3) L’addition de 1.10^-2 mol de HCl à 100mL de solution de AH^{+ -} sans variation de volume conserve la concentration de l’alanine (0,1 mol.L^-1) et permet de calculer la concentration  des espèces  H₃O⁺ et Cl^-.

Equation de réaction modélisant la transformation et considérée comme réaction prépondérante RP :
AH^{+ -}   +  H₃O⁺      =       H₂A⁺    +     H₂O
K = 1/Ka₁ = 10 ^{+ 2,3}

	AH^+ -	H3O^+	H2A^+	H2O
E.I.	0,1	0,1	0
E.F.	0,1-x	0,1-x	x

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