Bonjour à tous.
Comment puis-je calculer le pH d'une solution de HCl à 5M ? La relation pH = -log[C] n'est en effet pas valable à de telles concentrations.
2007-09-13 06:28:50 · 5 réponses · demandé par Le Basané 3 dans Sciences et mathématiques ➔ Chimie
Merci pour ta reponse, mais pourquoi ne peut on parler de pH ? A partir de quelle concentration cette notion n'est plus significative ?
(Je parle bien sur de pH en tant qu'activité de l'acide).
2007-09-13 06:40:01 · update #1
Merci pour cette explication détaillée, toutefois un détail me chiffonne encore.
A 1M on considère le pH (en tant qu'activité) à 0 ? Dans ce cas n'est pas pas erroné de dire que l'activité reste la même à 1M et à 5M ?
J'aimerai en fait avoir le détail du calcul permettant de connaitre le pH (l'activée) de H3O+ pour cette concentration de 5M.
2007-09-14 00:55:54 · update #2
J'oubliais de préciser que le message précédent était destiné à TTlecurieux.
2007-09-14 00:57:22 · update #3
le pH vaudra zéro.
En effet, l'eau nivelle la force des acides et des bases, puisque les pH accessibles dans l'eau sont compris entre 0 et 14 du fait des pka de l'eau.
La définition du pH est -log(a(H+)) ou a est l'activité des ions hydroniums. Pour des valeurs de [H+]<= 1M alors on peut assimiler activité et concentration. Au dela, il faut prendre en compte le coefficient d'activité f tel que a = f * [H+]/C°. Normalement, au dessus de 0.1 molaire on devrait utiliser l'activité et non la concentration car les definitions usuelles de la force ionique d'un milieu sont valable jusque la.
Si tu mesures le pH de ta solution avec une sonde de pH (électrode de verre combinée), les sites libres de la boule de verre seront surement tous occupés, l'electrode sera saturé, la mesure ne sera pas fiable, et vu la concentration en solution, le potentiel mesuré entre l'électrode de verre et l'electrode de ref sera faussé car la force ionique du milieu est très grande.
Conclusion: tu n'auras jamais correlation entre valeur mesurée et valeur théorique.
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Réponse aux autres questions.
Tout d'abord il faut bien distinguer une chose: l'utilité d'une valeur de pH. Connaitre le pH d'une solution permet de connaitre la concentration en H+. Le but de la valeur de pH est alors de connaitre quelle est la forme prépondérante d'une espèce présentant des propriétés acido-basiques, avec comme application les acides aminés (electrophorèse), les diagrammmes potentiels pH (la corrosion et les phénomènes de complexation), les solutions tampons etc...
Lorsque on se place à des solutions très concentrées, finalement l'utilisation d'un acide n'a plus la meme utilité. En effet, dans les cas très concentrés on l'utilise comme réactif en large excès, pour par exemple faire une neutralisation, un lavage, une dissolution de métal etc..
Ensuite, l'activité n'est pas la meme à 1M et à 5M, et déja à 1M c'est limite de pouvoir la définir. En effet, l'activité d'un soluté est [X]/C° avec C° concentration de référence égale à 1mol/L. Dans ce cas il va falloir faire intervenir le coefficient d'activité g, terme correctif tel que a=g*[X]
Pour calculer tout ca, il faudrait remonter à la définition de base de l'activité, c'est à dire à la thermochimie avec
dG/dn = mu°+RTln(a) et faire des experiences pour la déterminer, tracer des courbes, interpoler etc..
Enfin, si tu fait une solution aqueuse 5M d'acide chlorydrique, de pKa = -7, qui est un acide fort, il y a dans une litre d'eau environ 55 moles d'eau. Or l'eau est une base faible de pka=0 donc il y aura réaction totale H+ + H2O ---> H3O+.
C'est ce que j'entendais par le nivellement de la force des acide et des bases. A cause de ce pKa du couple H3O+/H2O, le pH ne peut descendre en dessous de 0.
Si on aime à dire qu'il n'est pas défini à cette concentration c'est parce que expérimentalement la sonde de pH va etre saturée et ne va pas donner ce que la théorie nous dit: pH=-log(aH+).
2007-09-13 19:18:08 · answer #1 · answered by TTlecurieux 3 · 3⤊ 2⤋
Pas de pH à cette concentration. Il faut éventuellement travailler dans d'autres solvants que l'eau.
2007-09-13 13:36:19 · answer #2 · answered by frenchbaldman 7 · 1⤊ 2⤋
avec la relation pH = -log[C] , je trouve un pH de 0.69 ...?
2007-09-15 11:37:22 · answer #3 · answered by Srikadal 4 · 0⤊ 5⤋
pH = 1/[H+] ici si HCl est complètement dissocié (pas sur à cette concentration!), alors [H+]=5
pH = log 1/5=-0.7
2007-09-15 05:51:43 · answer #4 · answered by riceau 7 · 0⤊ 5⤋
ça donne une valeur négatif, tout simplement ...
je n'ai pas ici une calculatrice, mais ça devrait être quelque chose comme - 0,3 à - 0,4 (en tout cas entre 0 et - 1 !)
dans le cas d'acide chlorhydrique on peut dépasser le -1 et
réellement, car l'HCl se dissocie complètement ...
2007-09-13 16:27:14 · answer #5 · answered by lajos_ecru 7 · 0⤊ 5⤋