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Je ne comprends rien!

Posté par
colro51
10-06-11 à 21:37

Bonsoir,

Je révise le BAC et j'en suis aux histoires de pH etc... Et j'ai beaucoup de mal,

Déjà, pourriez-vous me dire ce qu'est une solution acide? Dans mon livre c'est marqué "une solution acide résulte de la mise en solution dans l'eau d'une espèce chimique acide". Or, lorsqu'on met un acide dans de l'eau, il se forme sa base conjuguée et de l'H3O+. Donc, l'acidité d'une solution dépend de sa concentration en ions oxonium, ça je pense l'avoir compris.

Après, ça se complique : On a pH=pKa+log([A-]/[HA]).
Or plus l'acide est dissocié, plus il y a de H3O+ et plus il y a sa base conjugée A-.
Donc, plus il l'acide est dissocié, plus [A-] est grand et plus log([A-]/[HA]) est grand et donc plus le pH est grand. Ce qui signifie que plus l'acide est dissocié, plus le pH est grand, ce qui n'est pas vrai, si?

Merci

Posté par
colro51
re : Je ne comprends rien! 10-06-11 à 23:17

Et pourquoi quand on fait un diagramme de distribution on voit que lorsque le pH est grand (11/12), on a la concentration de l'acide qui avoisine les 100% (en gros je comprend pas le diagramme), je croyais que dans une solution acide on avait de la base, car si il y a production de H3O+, il  y a production de base conjuguée

Posté par
colro51
re : Je ne comprends rien! 11-06-11 à 10:10

Posté par
colro51
re : Je ne comprends rien! 11-06-11 à 11:12

J'comprends pas avant les gens étaient disposés à aider.

Posté par
Barbidoux
re : Je ne comprends rien! 11-06-11 à 16:12

Déjà, pourriez-vous me dire ce qu'est une solution acide? Dans mon livre c'est marqué "une solution acide résulte de la mise en solution dans l'eau d'une espèce chimique acide".
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Tous les livres ne sont pas de bons livres....

L'activité a_{X} d'une espèce chimique X diluée au sein d'une solution est une fonction de la concentration de cette espèce et de la composition de la solution. Elle est égale à la concentration adimensionnelle de l'espèce (rapport de la concentration de  l'espèce exprimée en mol/L et de la concentration standard c^o=1 mol/L) dans les solution diluées ==> a_{x}=\{X\}=[X]/c^o

Par définition une solution acide est une solution aqueuse dans laquelle l'activité des l'espèce H_3O^+ et supérieure à celle de lion  OH^-.

Les réactions acide bases sont des réactions qui résultent de l'action d'un couple acide-base sur une autre couple acide base et qui s'écrivent :
acide1+base2 -> base1+acide2
L'acide et la base d'un couple sont dit conjugués puisqu'ils sont les réactif/(produit) et produit/(réactif) d'une réaction acide base.
------------------------------
Les couples acide base correspondant à l'eau sont H_2O/OH^- (là H_2O fonctionne comme un acide de base conjuguée OH^-) et H_3O^+/H_2O (là H_2O fonctionne comme une base d'acide conjugué H_3O^(+)). Il en résulte que l'eau se dissocie selon un équilibre acide base que l'on écrit :
H_2O+H_2O = H_3O^++OH^-
La constante de cet équilibre a pour expression :
K=\frac{ a_{(OH^-)} a_{(H_3O^+)}}{(a_{H_2O})^2
L'activité du solvant étant voisine de l'unité ( a_{H_2O}=\approx 1) il s'en suit
K= a_{(OH^-)} a_{(H_3O^+)}
et dans une solution diluée :
K=\{{OH}^-\}\,\{H_3O^+\}
et comme   \{{OH}^-\}=\{H_3O^+\}=\sqrt{K} il s'en suit qu'une solution acide est une  solution dans laquelle \{H_3O^+\} > \sqrt{K}
A 25°C K=10^{-14} et donc une solution acide est une  solution dans laquelle \{H_3O^+\} > 10^{-7} soit [H3O^+] > 10^{-7} mol/L
---------------------------------
le pH étant défini selon pH =- lg a_{H_3O^+} soit   pH =- lg \{H_3O^+\} dans les solutions diluées,  il s'en suit qu'a 25°C une solution acide est une  solution dans laquelle a_ {H_3O^+} >10^{-7} ==> pH< 7
---------------------------------
Lorsqu'on met un acide AH dans de l'eau, il réagit avec H2O qui fonctionne  comme une base selon :
AH+H_2O --> A^-+H_3O^+  (eq1)
La solution supposée étant supposée diluée la constante de cet équilibre a pour expression :
K= \frac{\{{A}^-\}\,\{H_3O^+\}} { \{AH\}}
en prenant le cologarithme (-lg) de de cette expression il vient :
pH=pK+lg \frac{\{{A}^-\}} { \{AH\}}
Dans le cas où la concentration des ions H_3O^+ due à la dissociation de l'acide AH est très supérieure à celle provenant de la dissociation de l'eau, le tableau d'avancement de (eq1) s'écrit :
...........AH...+....H_2O --> A^-+H_3O^+  (eq1)
t.........(a-x).......excès...........x.....x..........
où a est la concentration en soluté apporté de l'acide AH, x l'avancement volumique final de la réaction et la concentration [H_3O^+]= x de l'ion H_3O^+ est déduite de l'expression de la constante d'équilibre selon :
K=\{x\}^2/\{a-x\}
La valeur de x (du pH de la solution obtenue) dépend de la valeur de K et de celle de a puisque x est la racine positive de l'équation du second degré :
\{x\}^2+K x -a K=0
On peut, en général, aller plus rapidement au résultat en effectuant l'hypothèse a>> x (que l'on valide ou non par la suite) et dans ce cas  K=\{x\}^2/\{a-x\}\approx \{x\}^2/\{a\}\quad \Rightarrow\quad\{x\}=\sqrt{\{a\}K}
----------------------------------
Application 1
Calculer le pH d'une solution de concentration a=10^{-2} mole en soluté apporté d'acide chlorhydrique

Réponse : l'acide chlorhydrique est un acide fort (totalement dissocié) donc si l'on néglige les ions H3O^+ provenant de la dissociation de l'eau devant a alors [H3O^+]=10^{-2} mol/L et  \{H3O^+\}=10^{-2} donc  pH=-lg \{x\} =- lg \{H_3O^+\}=2
-----------------------------------
Application 2
Calculer le pH d'une solution de concentration a=10^{-2} mole en soluté apporté d'acide méthanoïque (pK=4,7)

Réponse :  si l'on néglige les ions H3O^+ provenant de la dissociation de l'eau devant a alors le tableau d'avancement de la réaction s'écrit :
...........AH...+....H2O --> A^-+H3O^+ (eq1)
t.........(a-x).......excès...........x.....x..........
a est la concentration en soluté apporté de l'acide AH, x l'avancement volumique final de la réaction et la concentration [H3O^+]= x de l'ion H3O^+ est déduite de l'expression de la constante d'équilibre selon :
K=\{x\}^2/\{a-x\}
On suppose que a\gg x ==>  \{x\}=\sqrt{\{a\} K}=\sqrt{10^{-2}10^{-4,7}=10^{-3,35} et pH =-lg \{x\}=- lg \{H_3O^+\}=3,35
Remarque : l'approximation a \gg x est justifiée car 10^{-2} \gg 10^{-3,35}

Posté par
colro51
re : Je ne comprends rien! 11-06-11 à 17:17

Ah oui c'est plutôt poussé tout ç

Posté par
colro51
re : Je ne comprends rien! 11-06-11 à 17:19

excuse-moi, oui donc c'est plutôt poussé tout ça, rien à voir avec mon cours! En fait je suis un peu perdu dans ce chapitre, mon plus gros problème est que selon le diagramme de prédominance, [A]>[B] lorsque pH<7 avec A l'acide et B la base. Or normalement, comme le pH est d'autant plus faible qu'il y a d'H3O+ il devrait y avoir plus de base dans la solution car si du H3O+ est formé, du A- l'est aussi, non?

Posté par
Barbidoux
re : Je ne comprends rien! 11-06-11 à 18:00

Lorsqu'on met un acide AH dans de l'eau, il réagit avec H_2O qui fonctionne  comme une base selon :
AH+H_2O --> A^-+H_3O^+  (eq1)
La solution supposée étant supposée diluée la constante de cet équilibre a pour expression :
K= \frac{\{A^-\}\,\{H_3O^+\}} { \{AH\}}
Cette relation, peut être utilisée de plusieurs manières :
Pour calculer le pH d'une solution d'acide (ou de base) de concentration en soluté apporté égale à C.
Pour calculer les rapport des concentrations des espèces A^- et AH lors d'un dosage par exemple ou lors de la mise en solution d'un acide.  La valeur du pH étant connue on en déduit par utilisation de la relation pH=pK+lg \frac{\{A^-\}} { \{AH\}}  déduite de l'expression de la constante d'équilibre que l'on trouve souvent écrite pH=pK+lg\{B/A\} la valeur du rapport B/A ce qui conduit à ce que l'on appelle les diagramme de zone de prédominance d'espèce. En général la valeur choisie du rapport A/B est de 10 ou de 1/10 et lorsque B/A=10 on considère que l'espèce B est prédominante, et lorsque B/A=1/10 on considère que c'est A qui prédomine et sur une échelle de pH lorsque pH=pK-1 l'espèce AH est au moins 10 fois plus concentré que l'espèce A^- alors que pour pH=pK+1 c'est l'inverse.

Finalement lors de la dissolution de a moles d'un acide dont pK vaut b, si le pH obtenu est tel que pH< b-1 on en déduira que cet acide est peu dissocié et que l'espèce prédominante est la forme AH de cet acide, si par contre le pH est tel que pH>b+1 alors on en déduira que cet acide est très dissocié et que l'espèce prédominante est la base conjuguée A^- de cet acide.

Posté par
colro51
re : Je ne comprends rien! 12-06-11 à 16:47

Ok je crois que j'ai compris lol, j'ai cherché trop compliqué.

Merci pour tout



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