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Expression de pH

Posté par
melissa24
02-01-12 à 00:34

Bonsoir!

J'aimerais savoir comment déterminer que dans une solution on est en présence d'une base faible/forte, d'un acide faible ou encore savoir qu'on est dans le cas d'une solution d'un sel d'acide fort et de base forte ou d'un sel d'acide faible et de base forte ou d'un sel d'acide fort et de base forte ou encore d'une solution d'ampholyte pour au final utiliser les formules adéquates.

Par exemple:

VRAI ou FAUX?
Le pH d'une solution d'acétate de sodium CH3COONa a 0,010M (pKa(CH3COOH/CH3COO-)= 4,74 est de 10,37?

VRAI OU FAUX?
Le pH d'une solution d'acide acétique CH3COOH (pKa=4,74) à 0,010M est 1,67?

VRAI OU FAUX?
Le pH d'une solution aqueuse d'acétate de potassium de concentration 1,50.10^-2 mol.L^-1 est égal à 8,47
Données: pKa acide acétique à 25°C: 4,76

Bref, comment savoir qui est quoi?! C'est tout à fait les genre de question qu'on pourra me poser le jour de l'examen et à vrai dire je suis complétement perdue! Je connais mes formules mais je ne sais pas les utiliser ce qui ne me sert donc à rien.

Je vous remercie d'avance pour vos réponses

Posté par
anniejeanne
re : Expression de pH 02-01-12 à 09:55

Moi je ne sais pas trop bien les formules car je sais les retrouver. Pour toi tu dois en savoir , à priori, trois : formule donnant le pH d'une solution d'acide faible , de base faible et d'un mélange acidefaible+ base faible ( appelé mélange tampon ).Tu sais aussi que le produit ionique de l'eau est toujours verifié .  Et ensuite tu vas comprendre laquelle utiliser :
1) l' acide fort AH est totalement dissocié en solution aqueuse en H3O+ et A- ( spectateur ) donc la solution contient autant de H3O+ qu'il y avait d'acide AH mis au départ ... le pH est alors facile à calculer . Pour un tel acide il n'y a pas de pKa
2) base forte : transformée integralement en OH- ( et cation spectateur ) donc concentration en OH- évidente.
3) pour les couples acide faible/base faible on donne un pKa . Donc tu vas appliquer l'une des formules que tu connais . je te rappelle que l'acide est donneur de H+ et la base capte les H+
ici , dans ton exo : acetate de soldium = ion acétate = base faible , acétate de potassium = acétate = base faible , acide acétique = acide faible .  

Posté par
melissa24
re : Expression de pH 02-01-12 à 12:40

D'abord merci pour la réponse

Pour les acides forts je n'ai pas de problème à les reconnaître puisque dès qu'on nous parle d'acide fort dans un exercice on ne nous donne jamais le pKa puisqu'il est inutile comme vous l'avez dit.

Néanmoins ce qui reste plus fou pour moi c'est comment peut on savoir avec les données de l'exercice que la base est totalement transformée en OH- et que donc elle est forte? Qu'entendez vous par cation spectateur? Na+ par exemple? Il y en a t-il d'autres?

Pour les couples acide faible/base faible on nous donne des pKa certes mais à partir de quelles valeurs peut on affirmer que c'est bien un couple d'acide et base faible qui a été mis en solution?

Posté par
Drkakashi
re : Expression de pH 02-01-12 à 13:15

Bonjour,
Franchement je n'arrive pas à cerner exactement votre probléme,mais je crois que c'est en fonction du Ph du mélange:
si Ph=7 les deus sont forts.
si Ph>7 la base est forte .
si Ph<7 l'acide est fort.
            Je reviens

Posté par
melissa24
re : Expression de pH 02-01-12 à 13:46

Ah oui ça je sais! ^^

Mon problème est que dans les exercices on nous donne des noms de composés accompagnés de leur pKa ou de leur Ka et qu'à partir de ces informations on doit trouver le pH, or je ne sais pas face à quel composé je suis.

Nous avons en fait appris 8 formules: par exemple dans le cas d'un sel d'acide fort et de base faible il faut utiliser la formule: pH= 1/2 x pKa - 1/2 x logC(acide). Or comment savoir qu'on est dans le cas d'un sel? Et que de plus l'acide est fort et sa base est faible?

Pour une solution aqueuse d'ampholytes on utilisera pH= 1/2 x pKa + 1/2 x pKb. Comment savoir qu'on est face à une espèces ampholytes?
Et ainsi de suite suivant les couples acide/base qui s'exposent.

Mon problème reste alors de savoir face à quel couple je me trouve à partir des pKa donnés et de la concentration du dit acide ou base.

J'ai par exemple retrouvé un exercice où on nous demande:
VRAI ou FAUX: L'acétate de sodium CH3COONa est un sel d'acide faible et de base forte?
Ici par exemple j'aurais tendance à dire que c'est un sel car il y a Na+. Un de mes raisonnement serait de dessiner la molécule. En la dessinant on voit par exemple que les 3H sont couplés à un C n°1 et que les 2oxygènes au C n°2. Ce qui voudrait dire qu'ici l'oxygène étant l'élément le plus électronégatif il a tendance à attirer les 3H liés au C n°1 mais comme ces mêmes O ne sont pas directement liés aux H alors la dissociation est partielle --> acide faible!
Or j'ai appris qu'un acide faible, à sa base forte donc conclusion ici: On est face à un sel (à cause de Na+) d'acide faible et de base forte.

Mon raisonnement tient il la route? ^^


Posté par
anniejeanne
re : Expression de pH 02-01-12 à 16:39

je pense que le plus simple pour toi est de revenir au début :
- les sels sont formés d'un anion et d'un cation et les ions sont séparés dans l'eau
- ensuite tu vas revenir à la notion d'acide : qui peut perdre un H+  et de base : qui peut capter un H+

exemple : acétate de sodium CH3COONa en solution CH3COO- et Na+ . Pour Na+ tu ne peux pas lui retirer de H+ ni lui en ajouter un ... donc spectateur , pour CH3COO- tu peux ajouter un H+ donc c'est une base faible . Connais tu la formule qui donne le pH d'une solution de base faible dont on connait le pka de l'acide conjugué et la concentration ?

L'acide acétique CH3COOH peut perdre un H+ pour donner CH3COO- : c'est un acide faible : formule du pH d'un acide faible de pKa connu et de concetration connue ?

Cas de NaHCO3  sel dissocié en Na+ ( spectateur ) et en HCO3- . Alors pour HCO3- tu regardes bien : il peut capter un H+ pour donner H2CO3 donc HCO"- est une base faible et il peut céder un H+ pour donner CO3 2- donc c'est un acide faible ... donc HCO3 - est ampholyte


par ailleurs on utilise de moins en moins Kb ou pKb ... on a tendance à ne donner que des pKa pour les couples acide faible/base faible conjugués. La notion de sel d'acide fort ( ou faible)  et de base faible( ou forte) encombre , à mon avis, inutilement la mémoire ...Il me semble qu'il suffit de regarder le comportement acide ( peut céder un H+ ) ou basique ( peut capter un H+) de chcun des ions.
dernière remarque HCl est un acide fort en solution aqueuse donc totalement  dissocié en H3O+ et Cl- et Cl- est incapable de redonner HCl dans l'eau( puisqu'il n'existe pas dans l'eau ) donc Cl- est spectateur  

Posté par
melissa24
re : Expression de pH 02-01-12 à 21:54

Donc si j'ai bien compris: on parle d'acide faible si le composé peut perdre son H+ et on parle de base faible si elle peut capter l'H+. Par exemple en prenant la potasse de formule KOH, on voit qu'elle ne peut pas fixer d'H+ donc c'est une base forte?

Posté par
anniejeanne
re : Expression de pH 02-01-12 à 22:07

la potasse se dissocie en K+ et Oh- . K+ ne peut ni capter  ni ceder un H+ : c'est un ion spectateur . L'ion OH- peut capter un H+ ( pour donner H2O) c'est donc une base . Il faut que tu saches que c'est une base forte ( c'est la base forte la plus usuelle contenue dans la soude NaOH et la potasse )

Posté par
melissa24
re : Expression de pH 02-01-12 à 22:19

Ah donc tout ce qui est en OH est base forte?
Néanmoins je viens de voir que ce vous m'avez dit quant à la base est contradictoire à ce qu'il y a dans mon cours où il est dit "plus une base est forte, plus elle fixe facilement H+"? Que pensez alors?

Je suis vraiment désolée d'être aussi redondante mais c'est que l'examen approche à grand pas et je suis en plein stress car je suis un peu perdue dans tout ça.

Posté par
anniejeanne
re : Expression de pH 03-01-12 à 08:25

- plus une base est "forte" mieux elle fixe un H+ . Plus un acide est "fort" , mieux il cède un H+ ceci dans l'absolu.

- dans l'eau les acides forts comme HCl , HNO3 ... sont totalement dissociés donc , dans l'eau ils ont le même comportement
par contre dans l'eau on peut classer des acides faibles par leur pka : plus le pka est petit , meilleur est l'acide faible
- dans l'eau les bases fortes sont intégralement transformées en OH- (ex:  alcoolate, amidure ... ), la base forte usuelle est OH-
les bases faibles sont classables par le pKa de l'acide conjugué : plus le pKa de l'acide conjugué est grand meilleure est la base



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