Trouver la concentration initiale d'un acide faible en fonction du pH

[invite876467890]

Bonjour à tous

je me posais cette question :

si je veux trouver la concentration initiale d'un acide faible en fonction du pH, je dois utiliser la formule pH = ½ (pKa - log C), je suppose qu'un fois que je trouve ma concentration, je dois vérifier que le rapport Ka/C0 est bien inférieur à 10^-2 et que le pourcentage de déprotonation est inférieur à 10%.

Mais si jamais ce n'est pas le cas, dois-je tenter avec la formule associée à un acide faiblement déprotoné, puis avec celle de l'acide moyennement déportons si mon résultat est toujours incorrect? N'y a t-il pas un moyen plus rapide pour savoir dès le début quelle formule utiliser? C'est à dire de la même manière que lorsque je cherche le pH en fonction de la concentration, je peux émettre une première hypothèse en fonction du rapport Ka/C0.

Deuxième question : concernant les pourcentages de déprotonation, je sais que <10% correspond à un acide faiblement déprotoné, mais pour le reste j'ai un gros doute. Il me semble que c'est : compris entre 10% et 90% = moyennement déprotoné et supérieur à 90% = fortement déprotoné, mais la gamme me parait trop large pour le "moyennement déprotoné", il m'est arrivé de résoudre un exercice en considérant l'acide fortement déprotoné mais de tomber sur un pourcentage = 70 et pourtant ma réponse était bonne..

Merci beaucoup à qui pourrait m'aider!
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[Sethy]

Je ne suis pas sûr de bien sentir la motivation de ta question.

Si tu cherches "la" formule qui permet de résoudre "tout" les cas de manière analytique, sache qu'elle existe mais que c'est une équation du 3ème degré. Mais il est rarissime qu'on y fasse appel car en général le système permet de la simplifier et de retomber sur l'une des formules connues.

Dans l'absolu, la démarche de commencer par poser une hypothèse simplificatrice, de faire le calcul et ensuite de vérifier que l'hypothèse était raisonnable est bien plus intéressante :

- d'un point de vue économique (je sais, c'est pas top top, mais ça reste un puissant moteur),
- d'un point de vue intellectuel : pour la beauté du raisonnement,
- d'un point de vue pédagogique : forcer l'élève / l'étudiant à critiquer son résultat. Le calcul du pH d'une solution d'HCL à 10-8 mol/l est l'exemple type.

[invite876467890]

Ok, je vais continuer à m'entrainer alors!

Concernant les pourcentages de déprotonation, est-ce bien entre 10% et 90% que l'on considère que l'acide est moyennement dissocié?
En résolvant un exercice dans le "Principes de chimie de Boeck", j'ai pris pour hypothèse que l'acide est fortement dissocié et je trouve à la fin un pourcentage de déprotonation = 70%..et pourtant la réponse est bonne..

Sinon, concernant les solution d'acides forts très diluéés, comme HCl 10^-8, à partir de quelle concentration dois-je considérer que la solution est effectivement très diluée? Je suis d'accord avec le fait que si je trouve un pH>7, alors il y effectivement un problème, mais je suppose que le pH ne sera pas toujours révélateur, alors comment savoir dès le début que je travaille en solution trop diluée pour utiliser pH=-logh?

arf, je me souviens avoir lu que c'est à partir des solutions de concentration inférieure à 10-6M, est ce bien cela?

[invite876467890]

Il y aussi une chose que je ne comprends pas très bien concernant les solutions tampon. Si l'on ajoute une faible quantité d'acide à une solution tampon, les H+ vont être "absorbés" par la base présente dans la solution, du coup, comme les proportions Base/Acide sont modifiées, pourquoi cela ne modifie t'il pas le pH?

Ah, je crois que j'ai compris entre temps ^^

En fait, si je réalise un tampon avec une acide faible et son sel, l'ajout de H+ sera fortement absorbé par le sel (car c'est une base forte) mais faiblement cédé (car l'acide est faible), c'est bien cela?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite766a6009]

En fait quand tu te trouves à un pH près du pKa d'un couple tu as donc un ration acide/base égal à 1 (formule pH = pKa - Log [acide/base] ). Comme le pH est fonction du logarithme du ratio acide/base, le fait de consommer un peu plus de 90% de l'acide ou de la base ne changera le pH que d'une unité. Une solution tampon à donc un pouvoir limitée:
- il faut se trouver à un pH proche du pKa d'un coupe 'tampon'
- il faut tout de même que la quantité de l'acide (ou de la base) qu'on ajoute à la solution tampon reste pas trop impotante par rapport à la concentration de l'espèce 'tampon' pour garder un pH constant.