Bonsoir à tous,
Lors d'une interrogation j'ai dû résoudre le problème suivante qui ne me semblait pas être difficile !
Calculer le pH d'une solution obtenue en solubilisant 10 μg d'acide chlorhydrique dans 500 ml d'eau
J'ai juste calculer le nombre de mole de HCl qui pour moi était équivalent à la concentration en et de là j'ai utilisé la relation
le résultat a été barré ! il fallait calculer le pH via un bilan de charge en considérant la constante de dissociation de l'eau.
J'aurais voulu savoir à quelle moment est-ce que je dois tenir compte de la dissociation ou au contraire quand est-ce que je peux la négliger ..si quelqu'un pouvait m'éclaircir !
Bonsoir
soit c la quantité d'acide fort introduite par litre. On peut poser : c=[H3O+] puis pH = -log(c) seulement si les ions H3O+ et OH- fournie par l'autoprotolyse de l'eau sont d'influence négligeable sur le pH. Tout dépend bien sûr de la précision souhaitée mais en général, en considérant comme admissible une erreur sur le pH inférieure à 0,01, on considère que négliger l'autoprotolyse est possible tant que le calcul simplifié conduit à un pH inférieur à 6 pour les solutions acide et supérieur à 8 pour les solutions basiques.
Ici : c=20.10-6/36,6=5,46.10-7mol/L
-log(c)=6,26 : il faut donc tenir compte de l'autoprotolyse de l'eau. Puisque [Cl-]=c et [OH-]=Ke/[H3O+], la relation d'électro-neutralité s'écrit :
[H3O+]=c+[OH-]
soit :
[H3O+]=c+Ke/[H3O+]
Cela donne une équation du second degré qui conduit à :
[H3O+]=5,64.10-7mol/L et pH=6,25.
Nous sommes donc à la limite de validité.
Remarque : faire des mesures précises autour de 7 est extrêmement délicat : il faut travailler avec de l'eau distillée avec soin et maintenue à l'abris de l'air pour éviter la dissolution partielle du dioxyde de carbone contenu dans l'air, gaz aux propriétés acides. Dans ces conditions, de nombreux auteurs se montrent plus compréhensifs : ils tolèrent une erreur sur le pH inférieure à 0,1, ce qui conduit à négliger l'autoprotolyse tant que cela conduit à un pH inférieur à 6,5 ou supérieur à 7,5...
Bref : ton professeur a raison sur le plan théorique mais il a été tout de même sévère...
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