Acidifier une solution

[ProCar]

Bonjour,

Je dispose d'une solution de soude a ph 14 et d'une autre de HCl 6 M . Je voudrais savoir quel est le volume de HCl a rajouter pour avoir un pH de 3.

Merci à vous !
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[ProCar]

Je précise que je connais toutes les formules acide fort/faible etc... Ma question serait plutot de savoir comment les utiliser ?

[moco]

Ta solution de NaOH est donc 1 M.
Il faut prendre exactement 6 fois plus de NaOH que de HCl 6 M, quel que soit le volume initial que tu choisisses.
Si tu prends 20 mL de HCl 6 M, il faudra ajouter 120 mL de NaOH 1 M. Avec cela tu arriveras exactement à pH 7. Pour arriver à pH 3, donc à 0.001 mole de HCl par litre (donc 0.00014 mole dans 0.14 L), il faudra rajouter un volume de HCl égal à V = n/c = 0.00014/6 = 0.00002 L = 0.02 mL de HCl 6 M. Cela fait exactement 4 gouttes.
Il y a fort à parier que tu n'y arriveras pas ainsi, car cela suppose que tes concentrations sont connues avec une précision inouïe. Il faudrait par exemple être sûr que ton HCl est exactement 6.000 M, et pas 6.0136 M ou pas 5.9876 M. Or rien n'est moins certain. Il faudra donc procéder par tâtonnement en contrôlant la fin de l'opération avec un pH mètre.

[ProCar]

Bonsoir moco et merci d'avoir répondu !

Alors laisse moi t'expliquer le problème plus en détail.
J'ai réalisé cette manip en TP. Nous avions une solution avec 0,1 mol d'acide assez faible (Ph-OH) et nous avons ajouté 0,4 mol de OH- .
Le mélange initial est d'un volume d'environ 60 ml, il est anhydre. Ensuite on a ajouté 80 mL d'eau du robinet, soit un mélange d'environ 150 mL. Et c'est seulement là qu'on nous demande de calculer le volume d'HCl à ajouter pour obtenir le pH de 3.

Donc en fait ma question est double:
Comment calculer le pH après l'ajout de la grande quantité d'eau ?
Une fois obtenu le nouveau pH, comment calculer le volume d'HCl 6M à ajouter pour un pH de 3 ?

En fait, j'ai comme l'impression qu'il existe un moyen plus simple d'y arriver, mais il m'échappe en l'état.
Ce qu'il est possible de calculer pour moi, c'est le pH initial, dans le mélange de 60 mL:

On considère qu'il reste 0,3 mol de OH- après déprotonation de l'acide, on applique alors la loi du pH pour les bases fortes:

pH = 14 + log (5) = 14,7 ( c=0,3/(60.10-3)=5 )

Sachant que l'on rajoute un grand excès d'eau ensuite (à pH 7), je ne crois pas que l'on puisse encore appliquer la formule des bases fortes... D'où ma question : comment calculer le nouveau pH ?

Merci pour ton aide !

P.S.: A titre indicatif, nous avons rajouté quelque chose de l'ordre de ~60 mL d'HCl 6M...

[A voir en vidéo sur Futura]

[ProCar]

Allez courage il faut bien aller au bout. Quelqu'un qui ose défier les solutions aqueuses ?

[jeanne08]

Que veux tu calculer exactement ?
Tu as 0.1 mol de base faible Ph-O- et 0.3 mol de base forte OH- dans un volume total de 150 mL . On ajoute V mL de HCl M donc on fait la réaction OH- + H3O+ -> 2 H2O et Ph-O- + H3O+ -> Ph-OH donc pour arriver à pH = 3 on doit neutraliser 0.3 mol de OH- , neutraliser 0.1 mol de Ph-O- et accumuler 0.001 mol /L de H3O+. On peut négliger cette dernière quantité et il faut alors 0.4 mol de H3O+ soit 0.4 mol de HCl donc V.10^-3 *6 = 0.4soit V =66.7 mL