PH du phosphate de sodium

[vyolyn]

Bonjour,

j'ai besoin d'aide pour le calcul de pH suivant:

on me demande de calculer le pH d'une solution de phosphate de sodium à 0.1 M
je connais les pKa:2.2 pour H3PO4 et H2PO4-
12.9 pour HPO4-- et PO4---
pour l'insatant je suis à ce stade: je pense que c'est une base trifonctionelle, donc il y aura 3 réaction de décomposition avec l'eau mais pour donner quoi? du PO4--- ou du H3PO4
déja la je bug,
puis quelle sera la bonne formule a utiliser dans ce cas??? olala je m'ensort pas, j'ai l'impression de tout mélanger !!

s'il vous plait quelq'un pourrais t'il m'expliquer ce qui se passe comme réaction et pourquoi, et bien m'expliquer comment je dois attaquer ce genre de problèmes

merci
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[moco]

J'imagine que ton phosphate de sodium a pour formule Na₃PO₄. Dans l'eau, cette substance forme un ion phosphate qui est totalement hydrolysé selon :
PO₄^3- + H₂O --> OH^- + HPO₄^2-.
Tu peux négliger l'hydrolyse suivante.
Tout se passe comme si tu avais une solution contenant des quantités équimolaires de NaOH et de Na₂HPO₄.
Le pH de ta solution sera 13.

[Sethy]

Un point important à se rappeler : à l'équilibre dans le cas de polyacide, seules une ou au maximum deux formes sont présentes en quantité macroscopiques.

Justement le cas des sels hydrogénés est particulier.

Les pH des solutions de NaH2PO4 et de Na2HPO4 se trouvent (de mémoire, ça fait 20 ans) en appliquant la formule (pK1 + pk2)/2. Ce n'est évidemment qu'une approximation valable à concentration pas trop faible.

Sethy

[vyolyn]

ah donc enfait c'est un sel qui forme une base
et comment savoir si un sel forme un acide??

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sethy]

Prends le cas de NH4Cl par exemple.

Que va-t-il se passer lorsque l'on dissout ce sel dans l'eau ?

Des ions NH4+ et Cl- vont se libérer.

Les Cl- vont-ils se lier aux H+ ? Pour former HCl ? Un acide fort ? Quelle est la définition d'un acide fort : totalement dissocié.

Donc Cl- et H+ vont rester ... Cl- et H+

Par contre, NH4+ et OH- vont ils se lier entre eux ?

Pour former quoi ? NH4OH. Ahh mais ça c'est une base faible > peu dissociée.

Donc il va se former une certaine quantité de NH4OH.

Quel est le bilan :

H+ reste en solution (pas d'affinité pour Cl-)
OH- disparait en partie de la solution (affinité pour NH4+). Ces OH- proviennent en partie de H2O du solvant. Il y aura donc génération d'H+ :

NH4+ + H2O > NH4OH + H+

Il y aura donc plus d'H+ que d'OH- . C'est exactement la définition d'une solution acide.

Attention !
[H+][OH-] = 1e-14 (produit ionique de l'eau)
[H+] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-] (conservation de la charge)

Sethy

[moco]

Les sels dont un ion porte 3 charges négatives, comme le ion phosphate, ont toutes les chances de réagir avec l'eau, d'en arracher un H⁺ et de former donc des ions résiduels OH^-. Trois charges moins, c'est beaucoup, surtout pour un petit ion comme le ion phosphate, qui ne contient que 5 atomes. Si tu avais un ion complexe comme le ion hexacyanoferrate qui est formé d'un atome de fer, entouré de 6 atomes C et 6 atomes N, et qui peut porter 3 ou 4 charges négatives, cette réaction est moins probable.

De même, les ions qui portent 3 charges positives (et plus bien entendu), ont toutes les chances d'arracher des ions OH^- à l'eau et donc de libérer des ions acides H⁺, qui deviennent H₃O⁺ dans l'eau. C'est en particulier le cas des ions Fe³⁺ et Al³⁺. Les solutions de FeCl₃ et AlCl₃ sont toutes très acides dans l'eau. Avec le ion ferrique Fe³⁺, il se passe la réaction :
Fe³⁺ + 2 H₂O --> [Fe(OH)]²⁺ + H₃O⁺