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Concentration en ions H+



  1. #1
    Kiweed

    Concentration en ions H+

    Bonjour,

    j'ai un exercice :
    Afin de mesurer le pH d'un sol, on mélange dans un bécher 10g de terre séchée avec 25mL d'eau. Le pH mètre indique la valeur de 6,5.

    Calculer la concentration en ions H3O+ (ou H+) de cette solution.

    Pour calculer H+, je fais 10-pH donc : 10-^6.5 = 3.16227766E-07
    est-ce bien ça ?

    "On ajoute dans le bécher contenant la terre et l'eau 5ml d'acide nitrique à 0,1 mol.L-1.
    Le pH passe de 6,5 à 6.
    On ajoute la même quantité d'acide nitrique à 25mL d'eau pure.
    Le pH passe de 7 à 1,8. "

    Préciser quelle propriété du sol est ainsi mise en évidence.
    J'comprends pas trop la question, hormis le fait que la solution passe d'acide à très acide (1,8)

    merci pour votre aide :s

    -----


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  3. #2
    moco

    Re : Concentration en ions H+

    Disons tout d'abord que ta mesure de pH est trop précise. Le pH se mesure avec deux chiffres significatifs. Donc la concentration doit aussi avoir deux chiffres significatifs. A la limite trois mais pas la kyrielle que tu nous donnes.
    Donc : [H+] = 3.16 10-7 M.

    Dans ton échantillon de terre, il doit y avoir une substance qui détruit les acides, puisque l'adjonction d'acide nitrique ne fait presque pas varier le pH

  4. #3
    Kiweed

    Re : Concentration en ions H+

    Merci bien pour votre aide !

    Je me retrouve avec un autre exercice :
    "Un aquarium à été rempli avec de l’eau du robinet de pH= 6,5
    1- Donner la relation liant le pH d’une solution aqueuse à sa concentration en ions hydronium.
    2- Calculer la concentration en ions hydronium de l’eau de l’aquarium.
    3- En deduire sa concentration en ions hydroxyde.
    On donne : produit ionique de l’eau : Ke = 10 -14"

    Pour la 1ère réponse j'ai mis : pH = -log [H3O+ (aq)]
    [H3O+ (aq)] = 10-pH
    la deuxième réponse : [H3O+ (aq)] = 10-^6,5
    donc [H30+ (aq)] = 3.16 10-7
    j'ai un sérieux doute là dessus, y'a pas de différence entre H+ et H3O+ ?
    3) Là, il s'agit de calculer OH- , le problème c'est que j'ai toujours eu du mal à le trouver, je connais les formules H+ et pH mais OH- je ne sais pas comment le trouver!
    4) Ke = 10-14 ; j'ai une page du cours qui m'explique que Ke = [H+] [HO-] = 10-14 , Ke se nomme le produit ionique de l'eau.
    "Les poissons exotiques d'eau douce ne peuvent vivre que si l'eau de l'aquarium possède un pH compris entre 6.5 et 7.5.
    "
    je dois choisir lequel des indicateurs colorés est le mieux adapté à la surveillance du pH de l'eau de l'aquarium
    "Rouge de méthyle ; rouge 4.2 - 6.2 jaune"
    "Bleu de bromothymol" jaune 6.0 - 7.6 bleu
    "Rouge de crésol" Jaune 7.2 - 8,8 rouge
    "Phénolphtaléine" Incore 8.2 - 10.0 Rose Violet

    Je choisis donc "Bleu de Bromothymol" puisque l'on sait que les poissons ne peuvent vivre que si l'eau de l'aquarium possède un pH compris entre 6.5 et 7.5.

    les dernières questions ne sont pas "techniques" donc je pense pouvoir y répondre sans aide, là, c'est plutôt les formules qui m'inquiéte puisque c'est très important, une fois que j'aurais compris, ça ira tout seul je pense ^^
    (cours sans prof c'est pas évident ^^)

    Merci pour vos futures explications!

  5. #4
    norien

    Re : Concentration en ions H+

    Bonjour.

    Vous avez assez bien répondu dans ce second exercice, voici quelques informations qui vont vous permettre de le terminer.

    j'ai un sérieux doute là dessus, y'a pas de différence entre H+ et H3O+ ?
    Oubliez vos doutes ! H3O+ est la forme hydratée de H+ (H3O+c'est H+ + H2O), une partie de l'énoncé du premier exercice le rappelait d'ailleurs :
    Calculer la concentration en ions H3O+ (ou H+) de cette solution
    Pour ce qui est du calcul de la concentration en ions OH- (la mode actuelle dans les lycées français est d'écrire plutôt HO- mais c'est la même espèce et je suis plutôt ringard !) vous avez tous les éléments sous la main :
    3) Là, il s'agit de calculer OH- , le problème c'est que j'ai toujours eu du mal à le trouver, je connais les formules H+ et pH mais OH- je ne sais pas comment le trouver!
    4) Ke = 10-14 ; j'ai une page du cours qui m'explique que Ke = [H+] [HO-] = 10-14 , Ke se nomme le produit ionique de l'eau.
    Vous connaissez [H3O+] (c'est la même chose que [H+]) ainsi que la valeur du produit ionique il ne vous reste qu'à sortir la valeur de [OH-].

    Pour ce qui est de la surveillance du pH de l'eau de l'aquarium, vous avez choisi le bon indicateur coloré. Développez un peu votre réponse en précisant la couleur que prendra cet indicateur si l'eau est convenable ou non.

    Bonne continuation.

  6. #5
    Kiweed

    Re : Concentration en ions H+

    D'aaaaccccooord, je comprends tout maintenant!
    Je suis parvenu à déterminer OH- : [OH-] = 10-14 / [H+] et j'ai trouvé le résultat : 3.16 10-8
    la dernière question parlait de l'ajout de bicarbonate de sodium et sur son effet sur la variation du milieu, j'ai dû nommé l'effet qu'il produit : l'effet tampon ^^

    Merci beaucoup pour votre aide, il me reste encore beaucoup de chemin avant de tout comprendre mais au moins si j'ai compris les formules c'est déjà un gros point de positif ^^

    je vous sollicite une dernière fois pour un autre exercice :
    45.jpg

    il faudra attendre que les modos valident la pièce jointe mais je vous mets quand même ce que j'ai répondu ^^

    1) pH initial des trois solutions : 6.5 ; si on en suit le document;
    2) [H3O+] = 3.16 10-7 (étonnant que le résultat soit le même que pour les 3 exercices lol)
    3) Là je cherche la formule permettant de calculer le nombre de moles d'ions hydroxyde apporté par l'addition de 1mL de B ;
    4) Bon, bah si je réponds pas à la question 3 je risque pas de pouvoir le faire =P
    5) Pareil ^^, les cours traitent d'Acides et de Bases, je pense que ça aura un lien là dessus et peut-être sur l'effet tampon une nouvelle fois

    encore une fois je ne veux pas faire l'opportuniste en quémandant des réponses toutes faites, je veux simplement comprendre là où j'ai pu faire une erreur afin de COMPRENDRE ce que j'écris et pas recopié bêtement vos réponses.
    J'ai souvent les réponses sous les yeux mais je ne sais comment les formuler ^^

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    norien

    Re : Concentration en ions H+

    Bonjour.
    Je ne vois pas, dans cet exercice de difficulté que vous ne puissiez surmonter.

    A la question 3), le calcul de la quantité d'ions OH- amenés par l'ajout de 1,0 mL de solution B se fait très simplement en partant de la concentration en ions OH- donnée dans l'énoncé et du volume de B ajouté.

    Pour le 4), une simple lecture sur le graphe du pH de chacune des solutions suffit, déduisez alors la valeur de la variation de pH (pHfinal - pHinitial) et concluez sur l'effet de la présence de terre.

    Pour le 5), votre intuition est la bonne.

    Un (dernier ?) conseil, ne cherchez pas trop de complications, ces exercices semblent, pour le moment, des applications directes du cours, destinées à vous permettre de bien maîtriser les notions qui y ont été abordées.

    Bonne continuation.

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  10. #7
    Kiweed

    Re : Concentration en ions H+

    Bonjour merci une nouvelle fois pour l'aide, j'ai répondu :

    3) On sait que [HO-] = 10^-2 mol.L-1 et que 1mL = 0.001L donc
    [HO-] = 10^-2 x 10^-3 = 10^-5 mol. L-1
    4) S3 : pH final 9 ; pH final - pH initial = 9 - 6.5 = 2.5 donc variation pH = 2.5
    S2 : pH final 11 ; pH final - pH initial = 11 - 6.5 = 4.5 donc variation pH = 4.5
    S1 : pH final 11,5 ; pH final - pH initial = 11.5 - 6.5 = 5 donc variation pH = 5
    5) Les sols possèdent un pouvoir tampon qui s'oppose ou font que la variation du pH est moins forte.

    Ai-je fait une erreur à un endroit?

  11. #8
    norien

    Re : Concentration en ions H+

    Non tout à l'air correct, sauf le symbole et l'unité au 3) :
    3) On sait que [HO-] = 10^-2 mol.L-1 et que 1mL = 0.001L donc
    [HO-] = 10^-2 x 10^-3 = 10^-5 mol. L-1
    La quantité de matière est notée n(HO-) et son unité est la mol.

    Bonne journée.

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