Définition du pH (question d'un non-chimiste)

[inviteaeeb6d8b]

Bonjour et joyeuses fêtes à tous !

ma question est la suivante (elle est vraiment toute bête ) :

quel est le pH d'une solution telle que : [H₃O⁺] = 2 mol.L^-1 ?


merci


je précise que je ne suis pas du tout chimiste...


Romain
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[inviteeee40ff8]

Bonjour,

Le pH d'une solution aqueuse est déterminée par la formule suivante :
pH = - log([H₃O⁺])

[inviteeee40ff8]

mais [H₃O⁺] = 2 mol.l^-1 me semble baucoup trop....

Dans l'eau le 0<pH<14 donc le maximum de [H₃O⁺] = 1 M

[inviteaeeb6d8b]

Salut,

je sais bien...

mais dans mon exemple, n'y aurait-il pas un léger problème ???


Romain

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteaeeb6d8b]

tu as dit ce que je voulais entendre

alors comme on ne peut pas avoir de pH négatif, on suppose que la concentration en ions oxonium ne peut pas dépasser une mol/L ? et pourquoi donc ?


Romain

[invitecba9dd38]

Bah le pH peut être négatif. Ceci dit je crois que la formule -log(H3O+) ne marche plus trop pour [H3O+]>1mol/L

[inviteaeeb6d8b]

OK

si d'autres ont des précisions ... (comme la formule qui marche pour une concentration supérieur à 1mol/L)



merci

Romain

[invitee6bd5269]

Bonjour à tous!

en effet, la formule pH = -log[H3O+] ne fonctionne que pour des concentrations inférieures à 0,1 mol.L-1.

On peut trouver la réponse sur une échelle de Hammett (je n'arrive plus à mettre la main dessus, désolé)

Bonne fêtes!

[inviteeee40ff8]

le problème ici provient de la définition du pH.
définition du pH dans l'eau

Strictement parlé le pH = -log[H⁺]
Or il se fait que dans l'eau, il est solvaté et donne des espèce hydronnium (H₃0⁺)
Mais le produit d'autoprotolyse (2H₂O <==> H₃0⁺ + OH^-de l'eau = 10^-14
Donc les concentrations de H₃0⁺ sont limitées entre 1 M et 10^-14M.


Mais si tu veux plus d'explications va voir ici

[invitecba9dd38]

Je dirais qu'au-dessus de 1mol/L on ne peut plus considérer l'activité du solvant(H20) comme égale à 1.

[invitecba9dd38]

seawolf11 -> T'es sûr ? On m'a toujours dit que rien n'interdisait de parler de pH négatifs dans l'eau, même si ça a assez peu d'intérêt.

[inviteeee40ff8]

exact, mais comme il se dit non chimiste, je préférais rester dans des situations courantes et dans la définition générale et simple du pH

Si on travaille à haute concentration il faut tenir compte alors des coefficients d'ativités de chaque ions et de l'activité de l'eau qui n'est plus unitaire.

puisque pour être précis le pH =-log(a_(H3O+)/a_(eau))

[inviteeee40ff8]

Je recopie ici une réponse faite sur ce même forum car je ne saurais être plus explicite

Bonjour !

Quelques précisions,
La formule :
pH=-log {a(H3O+)}
est la définition du pH.
on approxime en utilisant la concentration molaire à la place de l'activité.
Par contre,
pH= - log(Ca)
Est une approximation pour les acides forts, on considère que tout AH s'est dissocié et on néglige OH- et AH en solution.Elle se justifie pour les solution diluées comme il a été dit.
En solution concentrée, l'activité diminuant, de moins en moins d'acide va se dissocier quand on en rajoute (cela s'éloigne de la relation linéaire : 10 fois plus concentré, pH descend de 1) mais le pH va pouvoir devenir négatif sans probleme physico-chimique.

La gène est surtout culturelle (on nous a dit ça ! comme a bien souligné FC05) et aussi mathématique : le zéro apparaissant comme une valeur butoir.

Les pKa des acides peuvent être négatifs. Mais on ne distinguera pas les différentes forces en solution aqueuse (meme pH pour une concentration donnée = nivellement par H3O+). Il faudrait alors ce placer en solvant non aqueux. Par exemple l'acide acétique permet de distinguer HCl (pKa=-7) et HBr (pKa=-9).

Les électrodes de verres mesurent un potentiel et ne sont plus fiables dans des domaines extremes de pH...

Voilà ce que je sais, j'essaie de me renseigner.

A plus!

[invite6c9ca7a1]

dsl mais vous tourner tout au tour sans repondre a sa question.
il faut savoir que le pH exprime la concentration de l'ion H+ en solution.
mais la concentration de H+ est limité vue qu'il provient de la dissociation d'un acide.

si tu me dis j'ai 2 mol par litre d'acide qui qui vont me donner 2mol H+ par litre je te dis non car il n'ya plus de dissotiation de l'acide dés que la concentration depasse une valeur telque le pH de la solution arrive a 0 c'est a dire 1mol de H+.l'acide reste sur sa forme AH (1mol) est il ne manifeste plus d'activité acide lié a l'ionisation de H+.
donc jamais dire que le pH peu etre negatif svp.
Et dis pas que Bronsted n'as pas tenu compte de vous contre exemple est a defini le pH que pour un intervall tout petit du a une manque d'imagination de sa part.

[inviteaeeb6d8b]

Je vous remercie tous de vos réponses... j'y vois plus clair




Bonnes fêtes !

Romain