Problème logique en chimie des solutions

[pedrogaza]

Bonjour,

J'ai un problème de logique avec la méthode de résolution attendue pour un exercice de chimie des solutions.

Pour le calcul du pH, on prend une hypothèse (équilibre faiblement déplacé), puis on trouve le résultat (ici le pH), et on se sert du résultat pour valider l'hypothèse ! Il me semble que logiquement parlant, ça n'est pas valide.

Voici un résumé du raisonnement :
Proposition 1 : Si H0 est vrai => H1 est vrai
Proposition 2 : si H1 est vrai => H0 est vrai

Il est toujours possible que H0 soit faux bien que les deux propositions ci-dessus soient vraies !

Y-a-t-il quelque chose que je n'ai pas bien compris ?

Voici l'exercice en question et son corrigé :

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Calculer le pH d'une solution de NH4+ de concentration C = 10-2 mol.L-1

Hypothèse : On suppose la réaction peu déplacée vers la formation des produits.

	NH4+	H20	NH3	H3O+
E.I.	10-2	/
E.F.	10-2 - h	/	h	h

Hypothèse : On suppose la réaction peu déplacée vers la formation des produits.

K_A= [NH3]_f.[H₃O⁺]_f / [NH₄⁺] = h² / (10^-2 - h)
D'après l'hypothèse : K_A = h² / 10^-2.h = = 10^-5,6 mol.L-1
pH = 5,6

Vérification :
pH < pKA – 1 => l’acide faible NH₄⁺ est peu dissocié, l'hypothèse de travail est confirmée.

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[jeanne08]

Je n'ai pas réfléchi à cela d'un point de vue mathématiques mais ce problème de logique ne m'a jamais laissé indifférente ... et j'ai dù répondre à ton objection bien souvent

- on fait une hypothèse simplificatrice , on résout et on regarde si l'hypothèse en question est vérifiée
** si elle ne l'est pas tout est faux
** si elle l'est , peut être que c'est juste ...

- je pense qu'il y a la dedans beaucoup d'expérience et finalement les hypothèses simplificatrices découlent peut être plus de l'expérience ( on va parler de sens chimique ! ) que de maths ...
- la seule chose certaine, c'est que le problème posé a une solution unique ( là l'expérience nous indique que un mélange initial donné aboutit à un mélange final précis ) et que lorsqu'on écrit les équations liant les concentrations on a autant d'équations que d'inconnues.
- si on simplifie et que l'on s'approche des véritables résultats on ne doit avoir aucune contestation possible, tout doit coller correctement ( constantes , conservations ... )

quelques remarques pour finir :
- il existe des logiciels qui calculent les concentrations en les différentes espèces d'une solution, et ceci en partant des équations de la solution
- les équations que l'on peut écrire sont pour certaines approchées ( les équations de conservation sont rigoureuses mais les constantes d'équilibre font intervenir les activités des espèces qui ne sont pas toujours exactement égales aux concentrations) donc finalement le résultat numérique du calcul est toujours approché ...
- le chimiste essaye, à partir de constantes diverses ( qui régissent des comportement d'espèces ), de prévoir rapidement le contenu d'uns solution , mais il est inutile de vouloir, à mon avis, faire des calculs trop précis.