Calcul de pH

[invite1dbfbf8b]

Salut, encore un exercice que je n'ai pas reussi a resoudre :/ Merci d'avance!

Parmi les troubles digestifs courants, les aigreurs d’estomac sont les plus fréquents. Elles sont dues à des reflux dans l’oesophage d’acide gastrique qui peut être assimilé, en première approximation, à
du HCl 0.1 M. Certains traitements anti-reflux contiennent du KAl(OH)2CO3 (dihydroxyaluminocarbonate de potassium).
On dissout un comprimé contenant 32 mg de KAl(OH)2CO3 dans 200 ml d’eau. En considérant que l’estomac contient 20 ml d’acide gastrique, le pH de l’estomac après l’ingestion de cette solution est :

Mon raisonnement :
KAl(OH)₂CO3 → K+ + Al + 2HO- + CO32-
[HO-]=0,001 dans 200mL
et dans l'estomac : 2HO- + H+ → H2O [H+]=0,1M
2HO- reagissent donc [HO-]=0,002; HO- est limitant, A la fin de la reaction, il reste 0,098M de H+ pH=1,008. Ou es ce que je fais faux?
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[moco]

La concentration de ton sel dans l'eau est bien 0.001 mol/L
Mais chaque molécule donne 2 ions OH-. Donc la concentration en OH- vaut : 0.002 mol/L

[jeanne08]

On va rectifier beaucoup de choses :
- il te faut d'abord calculer le nombre n de mol de KAl(OH)2CO3 dans un comprimé, qui une fois dissous va liberer én mol de OH- et n mol de CO3 2-
- tu dois aussi calculer le nombre m de H+ qui se trouvent dans 20 mL de suc gastrique
- les réactions sont OH- + H+ -> H2O et CO3 2- + 2H+ -> H2CO3 ( ou CO2+H2O)
- tu vas alors calculer combien il reste de H+ dans l'estomac qui contient 220 mL de solution et le pH de cette solution

[invite1dbfbf8b]

Yes merci! 0,0004 moles de HO- reagissent avec 0,002moles de H+, il en reste 0,0016. J'ajoute ce résultat avec celui de la réaction H+ avec CO3 2- (0,0038) et je trouve un pH de 2,25!
Par contre pourquoi le H+ réagit il avec le CO3 2- ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ArtAttack]

C'est une réaction acido-basique classique :
CO₃^2- + H⁺ = HCO₃^-
Jeanne08 l'explique avant.
H₂CO₃ est un diacide.

[invite1dbfbf8b]

Ok une derniere question; je trouve le pH en utilisant le nombres de moles de H3O+ et non pas la concentration (formule pH=-logH3O+) Pourquoi?

[moco]

Eh bien tu te trompes, hélas. La connaissance du nombre de moles ne permet pas, à elle seule, de calculer le pH. Il faut encore connaître le volume de solution. Le pH est le log d'une concentration, et pas d'un nombre de moles. Et la concentration est le nombre de moles divisé par le volume de solution.

[invite1dbfbf8b]

Le probleme est bien là, je sais qu'il faut utiliser la concentration de H3O+ mais d'apres mes calculs, je trouve ntot(H+)=0.0054 soit pour un volume de 220mL une concentration H+ de 0,025 et le pH vaudrait 1,6.
En utilisant n, je trouve pH=2,25. Le prof nous a donné la reponse qui est 2,25. Je ne sais pas ou je fais l'erreur :/

[ArtAttack]

Tu utilises quelle formule pour calculer le pH à partir de n ?

[jeanne08]

mais comment fais tu les comptes ???
On fait les comptes en nombre de mol !
- au depart il y a 20e-3 *0,1 mol de H+ . On ajoute 4e-3 mol de OH- et 2e-3 mol de CO3 2- ce qui consomme en H+ : 4e-3 ( pour les OH-) et 2*2e-3 mol( avec les CO3 2- ) donc calcule bien ce qui reste de H+
- ces H+ sont dans 0,22 L de solution
le pH est bien 2,25

[invite1dbfbf8b]

Bah oui... je calcul avec des moles et je trouve H+=0,0054moles et c=n/v or v=0,22 donc la concentration de H+ vaut 0,0054/0,22=0,0245...

[ArtAttack]

Donc on est bien d'accord que tu déduis le pH d'une concentration et non d'une quantité de matière ?
Il y avait un flou.

[jeanne08]

Le nombre de H+ restant est 20e-4 - 8e-4 = 12e-4 mol dans 0.22L de solution ... ce qui donne une concentration de 12e-4/.22 mol/L et un pH de 2.26 !

[invite1dbfbf8b]

Mais il y a 4e-4 moles de HO- et 2e-4 de CO3 2- qui reagissent non?

[jeanne08]

Oui et cela réagit avec 4e-4 + 2*2e-4 mol de H3O+ et comme il y avait 2e-3 = 20e-4 mol de H3O+ au départ il en reste 12e-4 mol dans 0.22 L de solution.

[invite1dbfbf8b]

juste, merci