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pH d'une solution

Posté par
chefchic
11-12-16 à 15:02

Bonjour, j'aimerai comprendre comment je peux calculer le pH d'une solution de 100mL d'HCL 0,5M, 100mL de HNO3 1,5M et de 100mL de NH3 2M?
Merci d'avance
Chefchic

Posté par
vanoise
re : pH d'une solution 11-12-16 à 15:34

Bonjour
HCl et HNO3 sont deux acides forts qui réagissent de façon totale sur l'eau pour former des ions oxonium H30+.
Le pH est donc celui d'une solution de volume 300mL dans lequel on a introduit (0,1x0,5+0,1x1,5)=0,2mole d'ions H3O+ et 0,2mol d'ammoniac.
A toi de montrer qu'il existe une réaction quasi totale entre ces deux espèces en calculant sa constante d'équilibre. Remplis un tableau d'avancement et tu pourras aboutir.

Posté par
chefchic
re : pH d'une solution 08-01-17 à 09:47

L'ammoniac et H3O+ vont régir partiellement pour donner NH4+ + H20 mais donc la constante d'équilibre vaut 1/Ka=(0,2-x)(0,2-x)/x?

Posté par
vanoise
re : pH d'une solution 08-01-17 à 14:15

Tu cherches dans la bonne direction mais tu as commis deux erreurs.
1°  Il faut raisonner en concentrations pour la constante d'équilibre . Si tu note x l'avancement volumique, il faut considérer que la concentration initiale vaut c = 2/3mol/L puisque les 0,2mol sont présentes dans un volume de 0,3L.
2° À l'équilibre :

K_{a}=\frac{\left[NH_{3}\right]\left[H_{3}O^{+}\right]}{\left[NH_{4}^{+}\right]}=\frac{\left(c-x\right)^{2}}{x}
Pour avoir directement le pH, tu peux faire un changement de variable en posant :

h=\left[H_{3}O^{+}\right]=c-x
Alors :

K_{a}=\frac{h^{2}}{c-h}
Tu peux résoudre l'équation du second degré mais tu peux aussi réfléchir aux ordres de grandeurs : Ka<<1 : on a donc :

 c-h\approx c
d'où :

h^{2}\approx K_{a}\cdot c\quad h\approx\sqrt{K_{a}\cdot c}\quad;\quad pH=-\log\left(h\right)
Tu peux vérifier pour finir que la valeur de h obtenue est bien nettement inférieure à c (en pratique inférieure à c/10)



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