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Variable intensive: concentration molaire

Posté par
lseioz
29-02-20 à 22:36

Bonsoir,
Pourquoi peut-on additionnner des concentrations molaires (par exemples dans les calculs de pH, [H3O+]=[H3O+]acide +[H3O+]eau ) alors que c'est une grandeur intensive alors que "normalement" les grandeurs intensives ne peuvent pas s'ajouter, il faut tenir en compte des proportions ? En réalité on additionnes juste les moles (grandeur extensive) parce que les concentrations c'est toujours sur 1L alors on "prend en compte" les proportions ?

Posté par
vanoise
re : Variable intensive: concentration molaire 29-02-20 à 23:41

Bonjour
Réponse en deux temps si tu veux bien.
Tu as en grande partie répondu d'ailleurs au premier point.
1° : Si tu as deux causes indépendantes de présences d'ions, tu additionnes les quantités fournies (en moles) par ces deux causes. Ensuite effectivement, en divisant par le volume commun, on obtient le résultat évoqué.
2° : J'insiste bien sur le fait que l'addition décrite précédemment n'est possible que si les deux causes sont indépendantes. Supposes que tu introduises un acide fort dans de l'eau à raison de c mol/L. Tu n'as pas : [H3O+]=c+10-7 mol/L. L'addition des H30+ de l'acide déplace l'équilibre d'autoprotolyse dans le sens de la formation d'eau (loi de modération) de sorte que : [H3O+]<c+10-7 mol/L
Je prends un exemple un peu extrême : c=10-7mol/L
On n'obtient pas H3O+]=2.10-7mol/L mais c=1,62.10-7mol/L. (Je te laisse faire le calcul)
Cette remarque vaut pour toutes les situations faisant intervenir plusieurs équilibres avec au moins une espèce active commune à au moins deux équilibres.

Posté par
lseioz
re : Variable intensive: concentration molaire 01-03-20 à 13:36

D'accord, merci bien !

Posté par
lseioz
re : Variable intensive: concentration molaire 08-03-20 à 15:05

J'ai du mal à voir la dépendance avec l'autoprotolyse de l'eau. Un acide qui réagit avec l'eau et l'autoprotolyse de l'eau seront toujours liés ?
Et je n'arrive pas à faire le calcul pour trouver [H3O+]=1,62*10-7 mol/L.

Posté par
vanoise
re : Variable intensive: concentration molaire 08-03-20 à 15:19

En solution aqueuse, les équilibres sont simultanés et interdépendants. Dans l'eau pure, tu as l'équilibre :
2H2O = H3O+ + HO-
avec [H30+]=[HO-]=10-7mol/L à 25°C.
Ajouter de l'acide chlorhydrique revient à ajouter des ions oxonium. Loi de modération : l'équilibre précédent est perturbé et se déplace dans le sens de la consommation des ions ; la concentration en ion hydroxyde devient inférieure à 10-7mol/L et celle en ions oxonium devient inférieure à (c+10-7)mol/L.
L'électro neutralité de la solution conduit à :

\left[H_{3}O^{+}\right]=\left[Cl^{-}\right]+\left[HO^{-}\right]

En posant : h=[H3O+] :

h=c+\dfrac{K_{e}}{h}

équation que je te laisse résoudre.

Posté par
lseioz
re : Variable intensive: concentration molaire 08-03-20 à 15:37

Ah oui



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