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question sur le pH



  1. #1
    baryon

    question sur le pH


    ------

    On nous apprend en TS que le pH varie entre 0 et 14 et qu'il mesure la concentration en ion oxonium dans un milieu mais si on a une solution de concentration qui dépasse par 1mol/L ou qui est inférieur à 10^-14 mol/L comment on fait pour définir son pH?

    -----
    Le chemin le plus court d'un point à un autre c'est de ne pas y aller.

  2. #2
    invite19431173

    Re : question sur le pH

    Ben c'est simple, le Ph peut varier au delà de 0 et 14. par exemple, si [H3O+] = 10 mol/L alors pH = -1. C'est pas impossible.

  3. #3
    Eskarina

    Re : question sur le pH

    " Si [H3O+] = 10 mol/L alors pH = -1 "
    car pH = -log[H3O+] !
    Cette relation n'est-elle pas vrai uniquement pour des solutions diluées.
    pH = -log(aH+) et aH+ = [H3O+] pour des C<0.1 mol.L-1

  4. #4
    invite19431173

    Re : question sur le pH

    oui, certes, encore une fois j'ai simplifié. Au niveau terminal S, il parlent pas d'activité, mais de concentration.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Eskarina

    Re : question sur le pH

    Je ne suis pas d'accord avec toi ... Le pH ne peut pas aller au-delà de 0 ou 14 dans une solution aqueuse. D'ailleurs, on ne peut différencier les acides forts ou les bases fortes en solution aqueuse.

  7. #6
    Brikkhe

    Re : question sur le pH

    question interessante mais je n'ai pas la réponse. je la poserai peut etre au prof de phy ce vendredi (mais j'ai rarement le temps après les cours).

    @pluche!

  8. #7
    invite19431173

    Re : question sur le pH

    Citation Envoyé par Eskarina
    Je ne suis pas d'accord avec toi ... Le pH ne peut pas aller au-delà de 0 ou 14 dans une solution aqueuse. D'ailleurs, on ne peut différencier les acides forts ou les bases fortes en solution aqueuse.
    Ben des pH négatifs, ça arrive, je sais pas quoi dire d'autres...

    Si quelqu'un pouvait affirmer ou infirmer nos dires...

  9. #8
    dunushgum

    Re : question sur le pH

    Oui mais les forces des acides et des bases sont nivellées par le solvant.
    Or dans l'eau ce nivellement est assuré par les couples extrêmes H3O+/H2O et H2O/OH-...
    donc entre 0 et 14...
    non ??

  10. #9
    invite19431173

    Re : question sur le pH

    si tu dis ça, c'est que tu supposes que la concentration en H3O+ ne peut être supérieure à 1 mol/L, et là, c'est du n'importe quoi...

  11. #10
    moco

    Re : question sur le pH

    Une solution 2M en HCl a un pH de - log2 = - 0.301
    Une solution 3M en HCl a un pH de - log3 = - 0.477.
    Mais ceci reste théorique, car la définition pH = - log[H3O+] n'est pas valable à des concentrations supérieures à 0.1 M.
    Pour avoir un pH qui commence à être négatif, la concentration en HCl doit être au moins 3 M. Mais comme le pH est une grandeur qui se mesure, il suffit d'essayer. Prends un pH mètre et une électrode de verre. Trempe-la dans de l'eau où tu ajoutes progressivement des quantités croissantes de HCl concentré (12 M). Il arrive un moment où le pH indiqué par l'appareil sera négatif. Ce sera quand la concentration sera à peu près 3 M.

  12. #11
    Eskarina

    Re : question sur le pH

    A ces concentrations, on ne peut plus utiliser un pH-mètre !
    Il confondrait la présence d'ions H3O+ avec celle des autre cations...

  13. #12
    Eskarina

    Re : question sur le pH

    Je me suis mal exprimée ... C'est l'électrode de verre qui pose problème (et non le pH-mètre)

  14. #13
    dunushgum

    Re : question sur le pH

    pour benjy star
    Non si la concentration en H+ est superieure à 1mol/L ( chose que je conçois tres bien par ailleurs ! ), je te renvoie à la remarque d'eskarina et pondere donc ta concentration par le coefficient d'activite correspondant...
    Et note que plus la concentration est forte est plus ce coeffient tend vers 0...
    Ton calcul -log H+ n'est valable qu'en solutions diluées...

  15. #14
    invite19431173

    Re : question sur le pH

    A mon tour de te renvoyer à ma propre remarque, on encombre pas la tête des lycéen avec des activités, donc pour simplifier, j'ai définit le pH ainsi. Autre chose, un pH négatif existe, contrairement à ce que tout le monde (sauf moco) semblait soutenir...

  16. #15
    moco

    Re : question sur le pH

    Il est vrai qu'on n'utilise jamais une électrode de verre pour mesurer des pH négatifs, ou supérieurs à 14. On peut le faire, et je l'ai fait. Mais on s'en repent. Car le verre d'une telle électrode ainsi traitée voit sa couche externe de silice perturbée pour longtemps. Même si on la trempe ensuite dans de l'eau distillée, elle indique un pH absurde, voisin de 1, et qui évolue très lentement vers 1.1, 1.2, 1.3, ... Au bout d'une heure elle indique encore 2.4, 2.5. Le lkendemain elle indique entre 4 et 5 dans l'eau pure. Il faut attendre une semiane pour que le pH affiché soit correct.

    N'oubliez pas que le pH a été introduit pour décrire des solutions très diluées. C'est beaucoup plus facile et plus parlant de dire qu'une solution a un pH 6.10 que de dire que sa concentration [H+] = 7.94 10^-7.
    Quand on parle de solutions concentrées, on préfère dire qu'elle contient 40 g par litre, ou qu'elle est 2 molaire. C'est aussi plus parlant !

  17. #16
    FC05

    Re : question sur le pH

    Pour moi, cette limitation de 0 à 14 ça a toujours été pour les pKa ... et pas pour le pH.

    En ce qui concerne la formule du pH, il est bien dit qu'elle n'est valable que si H+ et OH- ne sont pas trop concentré (0,01 ou 0,1 à la limite). Mais bon la notion de limite de validité pour une formule et quelque chose qui a vraiment du mal à rentrer (essayez de dire que U = RI pour la caractéristique d'une résistance c'est faux et vous verrez).

    Pour les électrodes, il y en a qui marchent mieux pour les pH acides, d'autres pour les neutres etc ...
    Celles qui marchent pour tout ... elles existent, mais elle sont à des prix défiant toute concurence.
    Ceci nous permettant d'introduire un nouveau fait : l'erreur de mesure 1 + 1 = 1,99 ... aux erreurs de mesures prés.

  18. #17
    invite19431173

    Re : question sur le pH

    Pour moi, cette limitation de 0 à 14 ça a toujours été pour les pKa ... et pas pour le pH.
    Tu te trompes FC05, HCl et HClO4 on des pka négatifs, NH2- a un pKa de 32 je crois...

  19. #18
    Fajan

    Re : question sur le pH

    BuLi de 50 et de bases générées électrochimiquement de l'ordre de 70

  20. #19
    ferji

    Re : question sur le pH

    bonsoir
    bon, on a tous etudié le Ph AU Lycée mais c'est dans un milieu aqueuse (solvant: l'eau et avec des concentrations faibles:
    0.1M -------> ..)
    donc a mon avis si on a une solution très concentré il vaut mieu
    changé le solvant.
    l'eau ne coince pas la dissociation du Hcl mais l'acide acetique oui!!

  21. #20
    FC05

    Re : question sur le pH

    Il me semblait que l'on parlait de pH dans l'eau et de limite de pH dans l'eau et de nivellement du solvant qui était de .. l'eau (water, aqua, agua, aïgue, H2O) ... mais bon ... c'était peut-être en solution dans le THF ... j'ai du mal lire !

  22. #21
    aranel53

    Re : question sur le pH

    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!

  23. #22
    aranel53

    Re : question sur le pH

    J'ai trouvé ça :

    " The pH of very concentrated solutions.
    Most pH measurements fall between the 0–14 pH scale, but is it valid to quote a pH outside this range? What, for example, is the pH of a concentrated solution of hydrochloric acid (12 mol dm–3)?
    According to previous theory pH = –log10[H3O+(aq)] = –log10[12] = –1.08.
    Can we have a negative pH? Is this possible? Well yes, but there are complications in dealing with concentrated acid solutions that make simple pH calculations inaccurate (for example, strong acids do not dissociate completely at high concentrations) and it is very difficult to measure the pH of such solutions experimentally, using pH meters (glass pH meters tend to give misleading readings under these conditions). However, with carefully calibrated pH meters, scientists have managed to measure extremely acidic mine waters from Iron Mountain, California, with pH values as low as –3.6. "

    http://www.palgrave.com/foundations/...s/09lewisa.pdf

    Mais je viens de regarder la définition de l'IUPAC qui va mettre tout le monde d'accord...

    "The quantity pH as defined in Section 3.4.3 has no easy interpretation. However, in the restricted range of dilute aqueous solutions (of total ionic strength not exceeding 0.1 mol kg-1) in the pH range 2-12, that is for solutions closely matching the concentrations and compositions of the primary and operational standard buffers, the definition is such that
    pH = - lg (cHγc/co) ± 0.02 "

    Donc en fait en dehors de la plage 2-12 on sait plus vraiment de quoi on parle...

    Conclusion:
    Les pH négatifs, c'est rare et ça veut pas dire grand chose, mais 0-14 n'est pas une valeur butoir liée à l'eau.

    Bonne nuit !

    ooops... il se fait tard
    Dernière modification par aranel53 ; 04/05/2005 à 01h01.

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