Re-bonjour !
Petit problème sur une question basique de Chimie.
On mélange 10 mL d'acide Sulfurique (H2SO4) de concentration 10^-2 mol/L avec 10 mL de concentration 10^-2 mol/L
Quel est la valeur du pH de la solution?
Je pense qu'il faut se servir du fait que l'acide sulfurique est un diacide. Parce que sinon j'aurai tendance à mettre qu'on est à l'équivalence et que le pH est égal à 7. (acide fort/ base forte)
Mais ce n'est pas ça. Si quelqu'un a une idée, il est le bienvenu. Merci !
J'ai mis : H2S04 + HO^- --> HSO4^- + H20
Mais une autre réaction suit : HSO4^- + H20 --> SO4^-2 + H3O+
Je vois pas trop comment obtenir le pH...
DAns le mélange [H2SO4] = n / V = (10 x 10-2) / 20 = 5.10-3 mol/L
Idem pour [OH-] = 5.10-3 mol/L
Tu as 2 possibilités pour calculer le pH:
1) Si on ne te donne pas le pKa (ou Ka) du couple HSO4-/SO42-:
Considère l'acide sulfurique comme un diacide fort :
H2SO4 + 2H2O -----> SO42- + 2H3O+
[H3O+] = 2 x [H2SO4] = 10-2 mol/L
La réaction devient alors :
H3O+ + OH- -----> 2H2O (réaction totale)
a la fin de la réaction il te reste 5.10-3 mol/L de H3O+
donc pH = -log [5.10-3] = 2,3 (c'est en réalité une valeur approchée)
2) deuxième méthode on te donne le pka du couple HSO4-/SO42- qui est de 1,88:
la réaction devient :
H2SO4 + OH- -----> HSO4- + H2O (réaction totale)
A la fin de cette réaction, tu n'as plus d'OH- et [HSO4-] = 5.10-3 mol/L
réaction suivante :
HSO4- + H2O -----> SO42- + H3O+
Il faut alors faire un tableau d'avancement
à t équilibre [SO42-] = x
[H3O+] = x
[HSO4-] = 5.10-3 - x
Or Ka = ([H3O+] [SO42-]) / [HSO4-] = x2 / (5.10-3 - x)
Après résolution tu trouves [H3O+] = x = 3,87.10-3 mol/L
Soit pH = 2,41 (valeur exacte)
Au final tu remarqueras que la valeur du pH est vraiment peu différente, c'est pour cela qu'on considère l'acide sulfurique comme un diacide fort !
Merci pour ta réponse dookie, c'est sympa d'avoir pris le temps de m'expliquer.
J'ai a peu près compris tout ce que tu me dis. Dans mon cas on ne me donne pas de pKa.
Je voudrais juste savoir d'où viens cette relation qui sort souvent?
H2SO4 + 2H2O -----> SO42- + 2H3O+
(Je veux dire, c'est bizarre, que notre acide réagisse d'abord avec l'eau alors qu'on considère que l'acide sulfurique réagit avec l'hydroxyde de sodium) .
En gros pourquoi considère t-on cette réaction avec l'eau et pourquoi on fait pas comme j'ai fais dans mon premier post.
l'équation que tu décris est la réaction de dissociation de l'acide dans l'eau qui se produit lorsque l'on a préparer une solution aqueuse d'acide sulfurique (sans réaction avec une autre base). De l'acide sulfurique pur (H2SO4) a été mélangé avec de l'eau (dilution) pour obtenir une solution aqueuse d'acide sulfurique. Ton acide réagit instantanément avec l'eau (qui joue le rôle de base) pour donner des H3O+ de façon totale car c'est un acide fort.
Cette réaction est le bilan de 2 réactions (somme de ces 2 réactions):
H2SO4 + H2O ----> HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O ----> SO42- + H3O+
Pour résumer, les solutions d'acide sulfurique que tu utilises sont toute des solutions aqueuse. Une solution aqueuse d'acide sulfurique ne contient plus de H2SO4 mais des ions SO42- et H3O+.
Maintenant, si tu fais réagir cette solution (donc la soupe aux SO42- et H3O+) avec une base (comme OH-) il va y avoir réaction entre la base la plus forte (OH-) et l'acide le plus fort (H3O+)
d'où la réaction H3O+ + OH- -----> 2H2O
Okay. Merci beaucoup !
