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Calcul de pH

Posté par
Amoge
23-10-11 à 10:48

Bonjour à tous,

voici un exercice dont j'ai la solution mais pas le détail et je bute !

"Calculer le pH d'un mélange de 40mL de soude (0,2mol/L), de 60mL d'acide chlorhydrique (0,1mol/L) et 100mL d'eau salée (0,1mol/L)"

Voila mon raisonnement :

Alors pour la soude de formule NaOH, l'ions Na+ ne réagit pas donc on aura l'ion OH-.
On a 0,2 mol dans 1L, alors dans 40mL on a 8.10-3 mol (produit en croix)

Alors pour l'acide chlorhydrique, on a des ions H30+ qui réagissent et des ions Cl- qui ne réagissent pas.
On a 0,1 mol dans 1L, alors dans 60mL on a 6.10-3 mol (produit en croix)

L'eau salée doit surement être le solvant et servir pour une dissolution.

La formule chimique me semble être quelque chose comme :  H30+ + OH- + eau salée ->  2H20.

Je fais un tableau d'avancement :
OH-     +      H30+
8.10-3 mol   6.10-3 mol
8.10-3 -xmax  6.10-3 -xmax
2.10-3         0
car le xmax vaut 6.10-3 mol.
Il n'y a plus de mol de H30+ dans désormais 200mL donc une concentration nulle donc pH = - log 0 = 0. (c'est ma réponse)

Mais la correction dit que le pH est 12 (en fait c'est un QCM et 0 n'est même pas proposé!)
J'ai tâtonné et lorsque je bidouille avec le Ke, j'obtiens pH = 14 + log[OH-] avec [OH-]final = nfinal OH-/Vfinal = 2.10-3/200mL = 0,01mol/L et donc la pH=14-2=12...
Mais je ne comprends pas pourquoi car pour moi, pH = -log H30+ est vraie tout le temps et je DOIS (dans mon esprit ) retomber sur mes pattes avec cette formule. De plus il y a un lien entre Ke, H30+ et OH- donc si je prends la formule dans un sens avec H30+ et que je ne tombe pas sur le même résultat qu'en prenant la formule dans l'autre sens avec OH- alors je comprends encore moins !

Bref quelque chose de gros m'échappe Quelqu'un peut-il m'aider

Posté par
coriolan
re : Calcul de pH 23-10-11 à 12:45

n(OH-)= 8.10-3mol
n(H3O+)=6.10-3mol
après réaction ,il reste 2.10-3mol de OH-  dans un volume V=200mL =0,2L
[OH-]=n/V=1.10-2mol/L
[H3O+]=Ke/[OH-]=1.10-12mol/L
pH=12

Posté par
Amoge
re : Calcul de pH 23-10-11 à 13:15

Je suis d'accord jusque la ligne de la concentration en OH-.
Je comprends la suivant, mais on a dit qu'il y avait 0 mol de H3O+ or
concentration en H3O+ = nombre de mol en H3O+ / Volume totale = 0 / 200mL = 0 non ?

Posté par
coriolan
re : Calcul de pH 23-10-11 à 14:13

tout l'acide introduit est consommé (6.10-3mol)
Dans ton tableau tu écris n(H3O+) final =0 mol  
Il vaudrait mieux écrire (ce qui indique une qté infinitésimale)
en effet ,en milieu aqueux le produit ionique de l'eau est une constante
Il y a toujours des ions H3O+ ou OH-
à 25°C  Ke= [OH-]*[H3O+]=10-14
si [OH-]=10-2mol/L [H3O+]=10-12mol/L,ce qui est bien une qté infime
De toutes façons log 0 n'est pas défini

Citation :
concentration en H3O+ = nombre de mol en H3O+ / Volume total = 0 / 200mL = 0 non ?
  autre erreur :il faut que V soit en L quand on calacule une concentration  en mol/L



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