Le pH

[invite3b66be4b]

Bonsoir, je ne comprends pas une chose, merci d'avance :

Dans un premier exercice on me dit qu'une "base forte de structure B- est dissoute dans l'eau de manière à obtenir une solution de 0,1 mol/L.

On me demande de calculer son pH donc je dis que : [OH-] = [BH] = 0,1 mol/L puis je sais que : Kw ( constante H20) = [H3O+]*[OH-]

donc je trouve [H3O+] = 10^-13 mol/Let donc pH = -log[H3O+] = 13.

Sur celui-là j'ai eu bon.

Mais ensuite, dans un deuxième exercice : "On dissout NH3 ( pKa (NH3/NHA+) = 9,2)) dans l'eau de façon à obtenir une solution de 0,01 mol/L

je dois là aussi calculer le pH, donc je fais pareil : [OH-] = [NH4+] = 0,01 mol/L et donc je trouve [H3O+] = 10^-12 mol/L et pH = -log[H3O+] = 12

Mais la correction utilise une autre formule et me dit que le pH est de 10,6. Donc j'aimerais savoir pourquoi ma formule "pH = -log[H3O+]" ne marche pas ici?

Merci!
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[ArtAttack]

Tu ne traites pas un acide fort et un acide faible de la même façon.
Revois tes équations dans ton cours.

[invitef0017de9]

NH3 est une base faible donc il faut tenir compte du coefficient de dissociation
la formule pour le calcul du pH d'une base faible :
pH = 7 + 1/2 pKa + 1/2log C

[moco]

Dans ta solution de NH3 0.01 M, tu écris que : [OH-] = [NH4+] = 0,01 mol/L.
Hélas c'est faux.
C'est vrai que [OH-] = [NH4+]. Mais l'égalité suivante (= 0.01 mol/L) n'est vraie que pour une base forte, où toutes les molécules de NH3 formeraient des ions NH4+ et OH-. Mais hélas il n'y a qu'une petite partie de NH3 qui forme NH4+ et OH-

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3b66be4b]

Merci pour vos réponses! Moco vous dîtes que [OH-] = [NH4+] est bien vrai mais donc comme l'énoncé me dit que [NH4+]= 0,01 M , c'est bien que je [OH-] est aussi égal à 0,01 M ? ou je n'ai pas compris..

A moins que de dire "une solution de 0,01 M" (énoncé) ne veut pas dire [NH4+] = 0,01 M ?

Merci d'avance!

[invite8e8e2322]

A moins que de dire "une solution de 0,01 M" (énoncé) ne veut pas dire [NH4+] = 0,01 M ?

Dans le cas d'un base faible, non. Une partie du NH3 reste du NH3. Il faut prendre le pKa ou le Ka pour calculer la concentration en NH4+ (les calculs doivent être dans ton cours).

[invite3b66be4b]

Dans le cas d'un base faible, non. Une partie du NH3 reste du NH3. Il faut prendre le pKa ou le Ka pour calculer la concentration en NH4+ (les calculs doivent être dans ton cours).

Bonjour, merci, mais on ne nous dit pas la concentration en NH3 initial, donc pour moi de dire " [NH4+] = 0,01 M" ça ne veut pas dire qu'il ne reste pas de NH3 ( La concentration en NH3 peut être de 0,02 M par exemple), vous voyez ce que je veux dire?

Cordialement

[invite8e8e2322]

La concentration initiale en NH3 est de 0,01M, ça vous nous l'avez dit dans l'énoncé.
Vous nous avez aussi dit que le pKa de (NH3/NH4+) est de 9,2, ce qui est important.

Vous avez vu que l'équation NH3 + H2O <--> NH4+ + OH- est un équilibre chimique qui a pour constante d'équilibre Ka?
Et que pKa=-logKa?

[invite3b66be4b]

Bonjour, oui j'ai bien vu cela mais l'énoncé ne me dit pas que [NH3] = 0,01 M mais plutôt que [NH4+] = 0,01, c'est ce que je comprends lorsqu'on dit "obtenir une solution" ( = obtenir NH4+), est ce bien cela?


Merci d'avance

[moco]

Tu dissous 0.01 mole de NH₃ dans 1 litre. Une partie de ces molécules NH₃ réagissent avec l'eau de façon à former NH₄⁺ et OH^- en concentration x. Il reste en solution NH₃ en concentration 0.01 - x. Les concentrations sont donc :
[NH₄⁺] = [OH^-] = x
[NH₃] = 0.01 - x
Il faut introduire ces valeurs dans la définition de K_a.
Or le K_a de NH₄⁺ se définit par :
K_a = 10^-9.2 = 6.3 10^-10 = [NH₃][H⁺]/[NH₄⁺] = (0.01 - x)[H⁺]/x
Il manque la valeur de [H⁺] pour tirer x.
Mais [H⁺] peut être relié à [OH^-] par la relation : [H⁺] = 10^-14/[OH^-] = 10^-14/x.
Si on introduit cette valeur dans celle de Ka, on tire :
K_a = 6.3 10^-10 = (0.01 - x)10^-14/x²
Cela forme une équation du 2ème degré qu'on peut résoudre. Le reste n'est plus que des maths ! vas-y !

[invite3b66be4b]

Tu dissous 0.01 mole de NH₃ dans 1 litre. Une partie de ces molécules NH₃ réagissent avec l'eau de façon à former NH₄⁺ et OH^- en concentration x. Il reste en solution NH₃ en concentration 0.01 - x. Les concentrations sont donc :
[NH₄⁺] = [OH^-] = x
[NH₃] = 0.01 - x
Il faut introduire ces valeurs dans la définition de K_a.
Or le K_a de NH₄⁺ se définit par :
K_a = 10^-9.2 = 6.3 10^-10 = [NH₃][H⁺]/[NH₄⁺] = (0.01 - x)[H⁺]/x
Il manque la valeur de [H⁺] pour tirer x.
Mais [H⁺] peut être relié à [OH^-] par la relation : [H⁺] = 10^-14/[OH^-] = 10^-14/x.
Si on introduit cette valeur dans celle de Ka, on tire :
K_a = 6.3 10^-10 = (0.01 - x)10^-14/x²
Cela forme une équation du 2ème degré qu'on peut résoudre. Le reste n'est plus que des maths ! vas-y !

Merci bien, je comprends bien mais mon soucis reste le même : l'enoncé ne me dit pas que [NH3] = 0,01 M mais plutôt que [NH4+] = 0,01 M, sommes nous d'accord?

Cordialement

[invite8e8e2322]

Non, l'énoncé ne dit pas que [NH4+] = 0,01M. Il dit que l'on met 0,01M de NH3 en solution, par une formulation pas très claire, soit, mais l'énoncé dit cela.

[invite3b66be4b]

Non, l'énoncé ne dit pas que [NH4+] = 0,01M. Il dit que l'on met 0,01M de NH3 en solution, par une formulation pas très claire, soit, mais l'énoncé dit cela.

Ahh d'accord! Merci bien