Dissolution d'une base forte et autoprotolyse de l'eau

[ChinoisFou]

Bien le bonjour !

Je reste perplexe devant une notion du chapitre Acide/Base en première année de licence : la dissolution d'une base forte dans l'eau.

Prenons un exemple simple : dissolution de KOH dans l'eau soit KOH --> K+ + OH- et on a dissolu KOH à 1*10^-2 mol/L

KOH est une base forte, donc dissociation complète, soit : [OH-] = [K+] = [KOH] = 10^-2 mol/L

On a donc Ke = 10^-14 = [H3O+][OH-] et avec pH = -log([H3O+]) on trouve pH = 12 et tout va bien.

Cependant, c'est là qu'intervient ma question :

Avec l'autoprotolyse de l'eau on a 2H2O <=> HO- + H3O+, pourquoi est-ce que c'est le même OH- ?
Et finalement dans mon équation, il est passé où mon H3O+? Est-ce qu'on a une équation du style:

KOH + 2H2O <=> K+ + 2OH- + H3O+ ?

Désolé si je n'ai pas été réellement précis dans la formulation de mes questions... En gros, je ne comprend pas vraiment d'où vient la relation entre mon équation de dissolution et celle de l'autoprotolyse de l'eau résultant en le même [OH-] ...

Merci d'avance pour votre aide !
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[gts2]

En partant d'une eau à pH=7, on a la succession des deux réactions :

KOH(s) -> K+(aq) + HO-(aq) qui forme 10^-2 mol/L de HO-, nettement supérieure au 10^-7 mol/L initiales
puis
HO- + H+ = H2O qui fait disparaitre les H+, cette réaction fait en gros disparaitre 10^-7 mol/L de H+, donc ne change pas grand chose

ou, en partant d'un état (hypothétique mais plus pratique) d'eau non dissociée

KOH(s) -> K+(aq) + HO-(aq) qui forme 10^-2 mol/L de HO-
puis
H2O = HO- + H+ qui fait apparaitre les H+, cette réaction fait en gros apparaitre 10^-12 mol/L de H+ et donc consomme autant de HO-, donc cela ne change pas grand chose

Autrement dit, l'autoprotolyse de l'eau ne change pas fondamentalement (HO-) et impose par contre (H+).

Sauf cas particulier (pH proche de 7), on peut négliger les H+ et HO- en provenance de l'eau : il seront toujours en quantité inférieure à 10^-7 mol/L

[Baal149]

Pour compléter la réponse de gts2, dans l'eau l'équation d'autoprotolyse est toujours vrai (et l’équilibre s'établit très rapidement).
Si on ajout des OH^- avec une base, l'équation qui vient d'être déséquilibrer va se rééquilibrer d'elle même. C'est pour ça que dans ce cas, pour que le Ke se vérifie, la concentration en H3O⁺ baisse (l'équation Ke = [H3O⁺] [HO^-] doit être égale à 10^-14). Et vu que [H3O⁺] baisse, le pH augmente.

Donc les équations de dissolution de la base et de l'autoprotolyse de l'eau coexiste en même temps, s'influence mutuellement et finissent par s'équilibrer.

[ChinoisFou]

Ahhh, je comprends mieux, tout s'explique ! Merci énormément, tout est compris.

[A voir en vidéo sur Futura]