Approximations en chimie des solutions

[Xeno]

Bonsoir,

J'ai un petit problème par rapport à un raisonnement récurrent en chimie des solutions, à savoir des hypothèses simplificatrices. Cela se passe en particulier dans le cas des réactions acido-basiques:

On se donne un acide de concentration initiale C0 et on considère sa réaction avec l'eau. On le suppose fort, d'où l'on peut écrire pH=-log(C0)

Et ensuite pour vérifier l'hypothèse, on regarde si pKa-PC0<-1 (où on a noté PC0=-log C0)

Je trouve ça d'une rigueur douteuse, donc je me demandais si tout ça était valide.

J'ai également vu un exemple encore pire, à savoir qu'on considérait une concentration négligeable devant une autre, ce qui nous donnait une certaine relation, et après avoir obtenu des résultats à partir de celle ci on vérifiait que notre concentration était effectivement négligeable...

Donc si quelqu'un pouvait m'éclairer à ce propos, merci beaucoup.
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[invite5f2f48c1]

Bonsoir,

En cas de doutes sur toutes ses approximations, rien ne t'empêche de résoudre ton problème en faisant moins d'approximations. Cela te fera donc résoudre une équation du second degré (ce qui te prendra plus de temps), et tu te rendra ainsi compte que tes approximations sont justes. A toi de prendre n'importe quelle exemple de ton cours ou de tes exercices et de comparer les valeurs trouvées : Elle seront très proches.

En revanche, l'autoprotolyse est souvent négligée et ne pas la négliger amène des calculs souvent plus compliquée qu'une simple équation du second degré.

Mais ne t'inquiète pas, si ses approximations sont faites, c'est qu'elles sont efficaces, tout comme la vérification simple que tu va faire !

[Xeno]

Bonsoir et merci pour la réponse.

J'ai déjà pu constater en effet à quel point cela simplifiait les problèmes, et effectivement les valeurs trouvées sont quasi identiques à celles de la résolution normale.
En fait c'est justement ça qui m'intrigue, le raisonnement est assez spécial alors pourquoi ça marche aussi bien?

[jeanne08]

Je vais tenter de répondre au pourquoi des approximations... cela parait toujours curieux, voire faux, de faire des approximations, d'en tirer des conclusions et des valeurs numériques et de verifier ensuite que l'on avait raison à partir des valeurs numériques trouvées .
Lorsqu'on mélange différentes choses dans de l'eau on arrive à une solution unique qui contient un certain nombre d'espèces. A partir des équations de la solution ( constantes d'équilibre, conservations, neutralité électrique ) on peut trouver les concentrations sans faire aucune approximation...
Le chimiste essaye de raisonner en se demandant comment ce mélange réagit et ce qu'il peut y avoir essentiellement dans la solution et quelles espèces peuvent être secondaires ... et ceci par un raisonnement de chimie ( du genre l'acide le plus fort réagit sur la base la plus forte , la réaction qui a lieu marche très mal ... ou très bien ... ) . C'est à ce moment que l'on fait des approximations ... et alors de deux choses l'une :
1) tout va bien , il n'y a aucune incohérence dans les résultats ... alors on a fini, les approximations faites sont valables
2) il y a quelquechose qui cloche ... on doit alors tout recommencer car les approximations ne sont pas valables et les valeurs trouvées sont idiotes !

note : la réalité peut aussi etre plus compliquée ... les équilibres ne sont pas toujours atteints ... etc ... bref , même le calcul complet ne permet pas d'approcher toujours les résultats réels !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Xeno]

Merci, c'est beaucoup plus clair maintenant.