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Calcul du pH

Posté par
ahl1700
01-03-15 à 16:02

Bonjour à tous

On mélange 600 mL de NaOH 10^-2M avec une solution dont le pH vaut 2,5. Calculez le pH?

Dans mon raisonnement je me dis que je dois trouver le nombre de mol d'ions H3O+ dans les deux solutions les additionner et les diviser par le volume totale et de là j'obtiendrai une concentration et de la à partir de la formule pH=-log [H3O+] je trouverai le pH final.

Mais j'arrive à des résultats qui sont totalement incohérent. Pouvez vous me guider dans le chemin à prendre.

Merci d'avance pour l'aide que vous m'apporterez

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 16:07

Salut,

Pourrais-tu poster un énoncé complet stp ?

Posté par
ahl1700
calcul du pH 01-03-15 à 16:10

A oui excuse moi la solution avec un pH à 2.5 à aussi un volume de 600 mL.

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 16:13

Oui, mais c'est quoi l'autre solution en question ?

La première est (Na+ + OH-), quelle est la deuxième ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 16:13

Je repasse plus tard, à tout'

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 01-03-15 à 16:18

La première solution est 600 mL de NaOH à 10^-2 mol/L.

La deuxième c'est 600 mL de solution de pH 2.5.

Je n'ai que cela dans l'énoncé.

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 01-03-15 à 18:22

Salut quelqu'un pourrait-il m'aider pour cette exercice?? GBM si tu es là

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 18:29

C'est quand même fou de donner un exercice sans préciser la nature !

Solution 1 : (Na^++OH^-)
V_1 = 0,600 ~L
[OH^-]=10^{-2}~mol/L

Solution 2 : on suppose que la solution contient exclusivement des ions H_3O^+ :
V_2 = 0,600 ~L
[H_3O^+] = 10^{-pH} = 10^{-2,5} ~ mol/L

On a donc l'équation de la réaction : H_3O^+ + HO^- = 2H_2O

Que peux-tu dire de cette réaction ?
Quasi-totale ou pas ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 18:29

Dsl, j'étais allé courir ...

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 01-03-15 à 18:39

re
Pas de soucis merci d'être là.

Je pense que oui la  réaction est quasi totale, mais sans savoir quel est l'acide dans la deuxième solution comment je peux le prouver.

Je sais pas par quel bout commencer j'ai toute les formules en tête mais rien ne me viens à l'esprit.

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 01-03-15 à 18:50

Si je compare la concentration des ions OH- et H3O+ dans les deux solutions pour un même volume j'ai 10^-0.5 mol de plus d'ions H3O+.

C'est cela que tu voilais que je remarque?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 18:57

Citation :
Je pense que oui la réaction est quasi totale, mais sans savoir quel est l'acide dans la deuxième solution comment je peux le prouver.

Je sais pas par quel bout commencer j'ai toute les formules en tête mais rien ne me viens à l'esprit.


Mais si, les couples en jeu sont H_3O^+/H_2O et H_2O/HO^- (d'où l'équation de la réaction que j'ai écrit ).

H_3O^+ + HO^- = 2H_2O

La constante d'équilibre est K = \dfrac{1}{[H_3O^+] \times [HO^-]} = \dfrac{1}{K_e} = 10^{14}

car K_e est le produit ionique de l'eau.

Comme K>>10^3 on peut supposer la réaction quasi-totale.

Tu peux donc maintenant déterminer les concentrations à l'état final.
Quel est le réactif limitant ?

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 01-03-15 à 19:09

Le facteur limitant sera NaOH et que la solution sera acide mais je sais pas comment exprimer mes pensées avec des formules, c'est le même problèmes qu'hier si tu te souviens.
J'ai l'impression de baragouiner plus qu'autre chose. Je comprends le concept mais n'arrive pas à le mettre en forme

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 19:14

Il faudrait que tu changes ton niveau (actuellement première S), ça m'a dérouté ^^.

Te souviens-tu comment on fait un tableau d'avancement d'une réaction ?
Quand on a affaire à une réaction quasi-totale, tu sais utiliser la notion d'avancement maximal ?

Voici un rappel sur la méthode :



(La garder dans un coin pour la suite).

Du coup, avec elle, arriveras-tu à me proposer le tableau d'avancement de cette réaction ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 19:18

J'avais fait une correction sur un exercice similaire, tu peux regarder lé méthode pour t'aider :

Exercice: Réaction Acido-Basiques

Juste la méthode, pas les valeurs

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 01-03-15 à 19:22

Je suis en Suisse et je suis les cours d'un prof dans un gymnase et dans son cour il n'y à rien sur les tableau d'avancement. Il doit y avoir quelque chose qui m'échappe. Je vais refaire une petite introspection et voir avec quel moyen, suivant ce que j'ai dans mon cour, je peux résoudre cet exercice.
Pourrai-je te sollicité de nouveau au cas ou?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 19:29

Un tableau d'avancement par le lien que je t'ai passé.

(Les petites maisons renvoient à des sites ).

Pas de soucis, en semaine je viens moins souvent boulot oblige, mais je passe de temps en temps)

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 01-03-15 à 19:31

Merci beaucoup je regarderai cela avec attention.

Passe une très bonne semaine à bientôt....

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 01-03-15 à 19:36

de rien

A+

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 02-03-15 à 19:57

Salut  

J'ai essayé de faire mes calculs de différentes manières et aussi avec le tableau d'avancement.
Dans les deux cas je trouve un pH basique.
Alors que dans mon cour la prof donne le résultat avec un pH de 1,53.

Je vous aurais bien envoyé mes calculs mais je n'arrive pas à insérer les photos.
Svp quelqu'un peux m'expliquer de manière simple, cela fait quelques jours que je me torture le cerveau :?:?:?:?

Merciiiiii

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 03-03-15 à 08:53

Hello,

Pour insérer des images (de tableau je suppose ?), tu as un bouton Img juste en dessous du cadre dans lequel tu écris

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 03-03-15 à 08:57

Salut mon sauveur

J'ai essayé, mais il me dit que l'image est trop grande comment puis-je faire?

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 03-03-15 à 09:00

Voila j'y suis arrivée. Sois indulgent je suis autodidacte sur cet exercice....

re calcul du pH

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 03-03-15 à 16:16

Alors,

Solution 1 : (Na^++OH^-)
V_1 = 0,600 ~L
[OH^-]=10^{-2}~mol/L

Solution 2 : on suppose que la solution contient exclusivement des ions H_3O^+ :
V_2 = 0,600 ~L
[H_3O^+] = 10^{-pH} = 10^{-2,5} ~ mol/L

On a donc l'équation de la réaction : H_3O^+ + HO^- = 2H_2O

Ton tableau est correct sauf sur un point majeur : pour l'eau, du fait qu'on est en train de faire de la chimie minérale (et non organique), on ne remplit pas chaque cellule, on écrit juste à chaque fois : EN EXCES (ce qui est logique, puisqu'on a des solutions aqueuses ).
Si je reprends tes éléments :

Etat initial :
n_i(OH^-) = 6,0 \times 10^{-3} ~mol
n_i(H_3O^+) = 1,90 \times 10^{-3} ~mol



Je te les ai mises en écriture scientifique, ce qui sera important dans la suite de tes études.

Etat intermédiaire :
n_i(OH^-) - x
n_i(H_3O^+) -x
En excès pour l'eau

Etat final : comme ici on a une réaction quasi-totale (K >>10^3), on peut chercher l'avancement maximal de la réaction.
n_i(OH^-) - x_{max_1}=0 \Leftrightarrow x_{max_1}=n_i(OH^-)=6,0 \times 10^{-3} ~mol
n_i(H_3O^+) -x_{max_2}=0 \Leftrightarrow x_{max_2}=n_i(H_3O^+)=1,90 \times 10^{-3}~mol

On choisit le plus petit des \boxed{x_{max} = x_{max_2}=1,90 \times 10^{-3}~mol}.
Le réactif limitant est donc l'ion oxonium.

Ainsi à l'état final, il reste comme tu l'as écrit n_f(OH^-) = 4,2 \times 10^{-3} ~mol

Si je calcule la concentration finale en ions hydroxyde :
V_{tot}=0,600+0,600 = 1,2 ~L

donc [OH^-]=\dfrac{n_f(OH^-)}{V_{tot}}=3,42 \times 10^{-3}~mol/L

et donc en utilisant le produit ionique de l'eau

K_e = [OH^-]_f \times [H_3O^+]_f \Leftrightarrow [H_3O^+]_f = \dfrac{10^{-14}}{3,42 \times 10^{-3}}= 2,92 \times 10^{-12} ~mol/L

et donc pH = -log[H_3O^+]_f =11,53

Je trouve donc un pH basique comme toi.

Vérifie si je n'ai pas fait une faute d'inattention, j'ai fait ça à l'arrache pendant une pause au boulot ^^.

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 03-03-15 à 16:17

Petite faute de frappe : n_f(OH^-) = 4,1 \times 10^{-3} ~mol

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 03-03-15 à 20:02

Merci beaucoup

Je croyais être folle donc la prof a donné un mauvais résultat.

J'espère pouvoir synthétiser mes idées à l'arrache comme toi. Parce que je trouve le bon résultat mais mon explication tire plus du langage des singes que scientifiques

Encore un grand merci de partager ton savoir.(surtout pendant ta pause)

A bientôt

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 03-03-15 à 20:10

Citation :
Je croyais être folle donc la prof a donné un mauvais résultat.


Il trouve 1,53, on trouve 11,53, peut-être une erreur de frappe ?

Ou sinon c'est que mes notions de chimie commencent à s'amenuiser ^^.

Citation :
J'espère pouvoir synthétiser mes idées à l'arrache comme toi. Parce que je trouve le bon résultat mais mon explication tire plus du langage des singes que scientifiques


C'est en forgeant qu'on devient forgeron, tu y arriveras, je ne me fais pas de bile

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 03-03-15 à 20:11

Après, bien faire attention à l'hypothèse prise au départ : j'ai supposé que la solution 2 était constituée d'un acide fort => réaction totale

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 03-03-15 à 20:23

Oui tu as surement raison car dans cette page d'exos il y a bcq de fautes de frappe, elle devait être fatiguée quand elle a écrit son cour.

Le travail ne me fait pas peur et j'ai avec moi beaucoup de volonté, pas mal d'espoir en réserve et une belle cause à défendre l'avenir est devant moi, mais faut dire que ce site et par la même occasion des gens comme toi aide énormément  à la démocratisation de la science, je trouve ça vraiment sympa. MERCI

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 03-03-15 à 20:26

On ne peut que supposer vu le peu de donné dans l'énoncé..........

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 04-03-15 à 09:59

Nous verrons .

J'essaie de faire de mon mieux. Cette année, ça va faire 5 ans que je suis correcteur sur ce forum, le temps passe vite.
Je me dis que cette transmission du savoir est importante.

Ce n'est pas forcément facile tous les jours, car je constate par exemple une baisse générale du niveau (je ne pense pas à toi bien évidemment ).

Par exemple, en 2008-2009, les membres du forum qui postaient leur exercice se donnaient la peine de le chercher, tentaient de comprendre.
Maintenant, bien souvent, ils postent un énoncé brut et attendent que la solution tombe du ciel ...

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 04-03-15 à 11:05

Ils ont l'habitude de la facilité. Dans une société qui pense pour nous et ou l'assistanat est de plus en plus développé, ils n'ont d'autre choix que de ne pas penser.
Voilà comment on crée des zombies.

Ca se voit dans tous les domaines: la médecine au lieu de progressé vers le mieux c'est toujours pire( ils soignent des cancers avec des produits cancérigènes non mais allô), l'agro-alimentaire qui nous vendent du poison pré-preparé en une minute au microondes etc.

Il suffit de lire certaine étude sur les neurosciences pour voir le pouvoir réducteur de la télé(les enfants perdent  définitivement 10% de vocabulaire à cause de l'exposition précoce à la télé) etc..

Le niveau d'étude baisse de partout c'est une horreur, les profs n'ont plus cet amour de la transmission et les élèves ne savent pas la chance qu'ils ont de pouvoir aller à l'école.(dans certain pays les enfants font 2h allé et 2h retour à pieds juste pour aller à l'école et si ils ont de la chance, ils pourront sortir de leur condition misérable...

C'est pour ça qu'ils faut plus de gens qui comme toi et tes comparses, poussent les jeunes esprits  (et aussi les un peu plus vieux  ) à LA REFLEXION .

Science sans conscience n'est que ruine de l'âme.( Alpha Blondy chanteur de reggae ivoirien)

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 04-03-15 à 15:04

Citation :
Ils ont l'habitude de la facilité. Dans une société qui pense pour nous et ou l'assistanat est de plus en plus développé, ils n'ont d'autre choix que de ne pas penser.
Voilà comment on crée des zombies.


Dire qu'au 18ème siècle on luttait contre l'obscurantisme, j'ai l'impression qu'elle est bien éloignée cette période sur le plan idéologique ...


Citation :
Ca se voit dans tous les domaines: la médecine au lieu de progressé vers le mieux c'est toujours pire( ils soignent des cancers avec des produits cancérigènes non mais allô), l'agro-alimentaire qui nous vendent du poison pré-preparé en une minute au microondes etc.

Il suffit de lire certaine étude sur les neurosciences pour voir le pouvoir réducteur de la télé(les enfants perdent définitivement 10% de vocabulaire à cause de l'exposition précoce à la télé) etc..


On ne me reterera jamais de l'esprit que tout reste une question d'éducation, par les parents comme à l'école ...

Citation :
C'est pour ça qu'ils faut plus de gens qui comme toi et tes comparses, poussent les jeunes esprits (et aussi les un peu plus vieux ) à LA REFLEXION .

Science sans conscience n'est que ruine de l'âme.( Alpha Blondy chanteur de reggae ivoirien)


Merci pour le compliment et je retiens cette citation plus qu'intéressante

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 04-03-15 à 17:11

Arrêtes moi sinon je pars en trip philosophique.....
C'est pas vraiment le lieu.

Si tu es intéressé je peux te donné quelque quelques liens sur l'agro-alimentaire, les neurosciences etc.....

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul du pH 04-03-15 à 17:35

Ouais pourquoi pas

Posté par
ahl1700
re calcul du pH 05-03-15 à 09:08

Re

Je te donne les noms des documentaires tu dois les trouver sur le net.
Pour l'agro-alimentaire il y a:
"We feed the world" 1h35
"Food inc. Les alimenteurs" 57min

Pour les neurosciences:
"TV lobotomie: la vérité sur les effets d la télévision" 1h32
"Le temps de cerveau disponible" 56min.

Voilà amuse toi bien...
Quand tu auras le temps de les regarder, si tu le veux bien j'aimerai bien avoir ton feedback....

A bientôt  



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