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pH maximum et minimum




  1. #1
    SunnySky

    pH maximum et minimum

    Bonjour,

    On considère généralement que l'échelle de pH varie de 0 à 14. Je crois cependant savoir qu'il existe des solutions très acides à pH négatif et des solutions alcalines dont le pH dépasse 14. Pourriez-vous m'indiquer quelles seraient les valeurs "record"?

    -----

    Le monde se divise en 10 : ceux qui connaissent le code binaire et ceux qui ne le connaissent pas.

  2. Publicité
  3. #2
    moco

    Re : pH maximum et minimum

    Les pH peuvent être <0 et <14. Mais la question est sans intérêt. Car il n'y a plus de relation entre la concentration en ion H+ et le pH dans les solutions très concentrées.

    La fameuse relation pH = -log[H+] n'est valable que dans des solutions très diluées. Elle ne joue plus dans les solutions concentrées.
    Voici quelques exemples
    HCl 1 M a un pH mesuré de 0.10, et non de -log1 = 0,00 come le voudrait la loi logarithmique.
    HCl 4 M a un pH mesuré de -0.27, et non de -log4 = -0.6, comme le voudrait la loi logarithmique.

    Il y a pire. Si tu prends une solution diluée de HCl 0.01 M, dont le pH vaut 2, et que tu y ajoutes une solution neutre et concentrée de CaCl2, le pH mesuré vaut 0.5. En diluant l'acide, on dir<ait qu'on concentre l'acide ! C'est l'horreur.

    Tout cela vient du fait que la concentration en H+ estle nombre de moles de H+ non pas par litre de solution comme on l'enseigne en classe, mais par litre d'eau libre, c'est-à-dire non retenue autour des ions H+, Ca2+, ou d'autres, que sais-je. Or dans un litre de solutin concentrée de CaCl2 il n'y a presque pas d'eau libre ! Et si on ajoute de l'eau à cette solution concnetrée, la plupart des molécules ainsi ajoutées vont s'agglutiner autour des ions Ca2+, Cl-, etc.

    Résumé : le pH peut être mesuré en solution acide ou basique concentrée, mais il ne correspond à rien !

  4. #3
    frechkiss

    Re : pH maximum et minimum

    Bonjour,

    Il existe des pH <0 et >14. Le pH est une concentration "transformé" (pH = - log ([H+]). Donc si tu une concentration adéquate (concentration assez élevée de H+ ou de OH-), tu peux dépasser les bornes 0 et 14.
    Maintenant allez déposer un record pour ca......


  5. #4
    SunnySky

    Re : pH maximum et minimum

    moco, ta réponse est extraordinaire pour moi. Je ne soupçonnais pas tout cela!

    Citation Envoyé par (extrait de) moco Voir le message
    ... comme on l'enseigne en classe...
    Exact. Je dirais même... comme je l'enseigne en classe.

    Bon, mes élèves n'ont que 15 ans et c'est leur premier cours de chimie, donc la nuance n'est pas très importante, mais je crois que je vais tout de même leur signaler que le concept sera à raffiner plus tard pour les personnes qui prolongeront leurs études en chimie.

    Merci encore de cette précision!
    Le monde se divise en 10 : ceux qui connaissent le code binaire et ceux qui ne le connaissent pas.

  6. #5
    PaulHuxe

    Re : pH maximum et minimum

    On a aussi des pH "extrapolés" en milieu non aqueux ou faiblement aqueux, notamment dans le DMSO où le pH peut monter jusqu'à...35
    C'est dû au fait que l'autoprotolyse de l'eau a une constante de 10-14 et qu'elle est de 10-35 dans le DMSO.

    Au niveau des acides, dans certains solvants on extrapole des pH négatifs, mais il n'y a plus de relation directe avec la concentration de H+.
    Ces mesures ont surtout pour intérêt de définir des échelles de pKa étendues utilisées en chimie organique (savoir qui pourra protonner ou déprotonner qui).
    Le record, si mon souvenir est bon, est gagné par le complexe SbF5-FSO3H qui aligne un pKa <-20 (!)

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    PaulHuxe

    Re : pH maximum et minimum

    Citation Envoyé par frechkiss Voir le message
    Bonjour,

    Il existe des pH <0 et >14. Le pH est une concentration "transformé" (pH = - log ([H+]). Donc si tu une concentration adéquate (concentration assez élevée de H+ ou de OH-), tu peux dépasser les bornes 0 et 14.
    Maintenant allez déposer un record pour ca......

    une correction importante : le pH st le cologarithme de l'activité et pas de la concentration... nuance importante aux concentrations élevées, et qui limite un peu ces "dépassements" en milieu aqueux.

    J'ai juste une exemple qui marche : je travaillais avec des solutions de silicate Na2Si3O7 à 30% dans l'eau, et mon pH-mètre se stabilisait difficilement vers les 16...

  9. #7
    SunnySky

    Re : pH maximum et minimum

    Bon, puisqu'il y a vraiment des spécialistes, vous me permettez d'en profiter pour y aller d'une deuxième question:

    Peut-on parler de pH, d'acidité et d'alcalinité si le solvant n'est pas de l'eau? À priori, je dirais non, mais à vous lire, je vois bien qu'il m'en reste beaucoup à apprendre!
    Le monde se divise en 10 : ceux qui connaissent le code binaire et ceux qui ne le connaissent pas.

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  11. #8
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : pH maximum et minimum

    On peut effectivement parler de pH en milieu non-acqueux, toutefois étant donné que la zone de pH est fonction des concentrations des ions du solvant dissociés la zone "utile" peut etre differente.

    Par exemple dans l'ethanol ou l'acide acetique on peut avoir des pH bien inferieurs à 0 (H2SO4 est un acide faible dans l'acide acetique) tandis que la zone de pH est décalée vers le haut dans l'acetonitrile (la neutralité dans ce solvant est à pH 27).

    Changer de milieu permet de faire des dosages qui ne seraient pas possibles dans l'eau; un TP très connu consiste à observer les 3 sauts de pH de l'acide phosphorique en changeant de milieu (on ne peut en voir que 2 dans l'eau).

    Il existe des acides extrements forts, destinés principalement à des réactions avec des hydrocarbures. Le champion est actuellement l'acide fluoroantimonique.

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