Limites des concentrations molaires.

[AurelienSTE]

Bonjour à tous,

Tout juste inscrit, j'ai 31 ans et suis en reprise d'études en licence Sciences de la Terre et de l'Environnement.
Je suis sur la chimie en ce moment: ne riez pas si j'ai des questions bêtes j'ai quitté l'école il y a plus de 10 ans et suis mécanicien de formation!

Voilà ma question: en concentration molaires, je vois et travaille sur des concentrations de 0,1mol/l , ou bien 1mol/l etc. Mais je me demande alors, où est la limite des concentrations. Car HCl à 0,1 mol/l dans H₂O pure descend le pH à 1....

Comment savoir (par curiosité scientifique), quelles sont les règles à ce sujet ?

Merci de votre aide !
-----

[moco]

Il n'y a pas de règle à ce sujet. Il existe des substances qui se dissolvent bien dans l'eau (comme le sel) d'autres qui ne se dissolvent pas (comme le sable), et d'autres qui se dissolvent si bien qu'on peut les mélanger en toute proportion avec l'eau (comme l'alcool ou l'acide sulfurique). Personne ne sait comment calculer la concentration maximale d'une substance dissoute dans l'eau. C'est l'expérience qui le dit. Il existe des tables, où tu trouves ces informations. Le pH n'a rien à voir là dedans. Pour HCl, la concentration la plus élevée possible est de 35 à 36% HCl, et donc de 64 à 65 % eau. Au niveau des moles, cela fait une concentration de l'ordre de 10 à 12 mol/L.

[AurelienSTE]

Merci beaucoup. Donc pour HCl comme pris en exemple, 36-37% c'est la concentration maximale en solution aqueuse, mais il existe HCl pure me semble t-il ? Quand HCl est pure son pH est de 0 alors, puis il remonte à mesure qu'on le dissout? J'ai compris ça dans ce sens du moins..

[invite23c3b775]

HCl pur est un gaz

[A voir en vidéo sur Futura]

[AurelienSTE]

Ah ben voilà! Je ne le savais pas ça.. Pourquoi ne l'est-ce pas pas dit dans les cours.... Ce qui explique que ce qu'on rencontre sont des solutions aqueuses à 37%, pour "fixer" ce gaz...




Faites corriger vos documents (mémoires, thèses, rapports de stage, romans, nouvelles) : syntaxe, orthographe, grammaire, style, réécriture et mise en forme.
Rédaction de vos courriers administratifs, CV et lettres de motivation.
http://korekti.wordpress.com

[invite23c3b775]

Exactement. En fait 11 moles c'est le maximum de gaz HCl qu'on peut dissoudre dans l'eau.
Mais à chaque substance (gaz, liquide ou solide) sa valeur.
Pour certaines infinie (comme l'éthanol, le méthanol ou l'acétone), pour certaines quasi nulle (le toluène au maximum se dissout à un demi grame par litre si ma mémoire est bonne)...
Pas mal de valeurs son prévisibles (en fonction de la polarité, etc.), mais non calculables analytiquement...

[AurelienSTE]

J'en tombe un peu "sur les fesses", car je pensais que ça se calculait. Comment alors l'éthanol, de masse volumique inférieure à l'eau peut s'y diluer? Il devrait flotter non ? Et les hydrocarbures, ils ne se dissolvent pas du tout je pense...., comme les huiles quelles qu'elles soient . Très intéressant pour un débutant en chimie comme moi




Correction de documents (mémoires, thèses, rapports de stage, romans) : syntaxe, orthographe, grammaire, style, réécriture et mise en forme.
Egalement: rédaction de vos courriers administratifs, CV et lettres de motivation.
http://korekti.wordpress.com

[invite23c3b775]

En fait c'est une question de polarité et d'électronégativité principalement.
L'eau, composé très polaire, aime les molécules comme elle.
L'éthanol ou le méthanol, par leur liaison O-H, sont aussi polaires. Du coup ils s'aprécient et créent des liens entre eux (des liaisons hydrogène si tu veux aller plus loin ) et sont complètement miscibles, même en dépit d'une masse volumique différente.

Par contre, dans le cas des hydrocarbures, composés uniquement de C et H, il n'y a pas de différence significative d'électronégativité entre le C et le H, du coup, des molécules apolaires. Apolaires et polaires se "repoussent" et forment donc deux phases quand elles sont en contact. Le cas du toluène, de l'hexane, du cyclohexane, du dichlorométhane etc.

Les articles wikipedia sont pour certains assez bien faits :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Polarit%C3%A9_(chimie)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Liaison_hydrog%C3%A8ne

[moco]

Tu commets une erreur de principe quand tu dis que dans HCl pur, le pH est zéro. Non. Et ceci est indépendant de la nature de l'acide, HCl ou autre. Le pH vaut zéro quand la concentration en H+ est 1 M, car le log de 1 est égal à zéro. Mais une concentration de 1 M n'est pas ce qu'on trouve dans un acide pur.

[AurelienSTE]

Oui en effet erreur de ma part sur e calcul du pH... Donc si on augmente la molarité... Disons 3M, on a pour HCl par exemple, pH=-log (H⁺)= -log (3)=-0,477. Donc un pH négatif!?
Est ce possible.. ?

[moco]

Bien sûr que c'est possible. le pH peut être négatif, et il l'est dans les solutions concentrées.
Mais on ne l'utilise jamais dans la pratique. car l'expérience montre que les électrodes servant à mesurer le pH donnent une valeur qui n'est pas le logarithme de la concentration des ions H+. Elle donnent une valeur qui est le log de la concentration APPARENTE, c'est-à-dire de la concentration obtenue en divisant du nombre de moles des ions H+ par le volume d'EAU LIBRE, qui est plus petit que le volume de la solution dans une solution concentrée. Dans 1 litre d'une solution concentrée de HCl ou de H2SO4, il y a bien moins de 1 litre d'eau libre d'une part, et d'autre part les molécules de HCl et H2SO4 ne sont pas toutes dissociées en ions H+ (ou H3O+) comme on le constate en solution diluée. Le pH d'une solution concentration n'a donc qu'un rapport lointain avec la concentration telle qu'on la conçoit d'habitude, et qu'on détermine par titrage.

[AurelienSTE]

En effet je vois que c'est complexe. Dommage que dans nos cours on ne nous montre pas les choses de manière plus globale comme ce que vous m'expliquez là...
L'eau libre, c'est l'eau qui peut se dissocier pour que ses composants forment des ions ou d'autres molécules ??

Je crois que nos cours traitent seulement de solutions faisant intervenir l'eau c'est pour ça que je ne comprends pas tout par rapport à ce que vous m'expliquez...