Calculer le pH d'un mélange acide-base

[Loisyanis]

Je verse 10ml de Destop liquide (supposé incolore) dans un récipient contenant 25 ml de vinaigre blanc à 8°. J'ajoute quelques gouttes de BBT. De quel couleur est la solution obtenue ?

Pour le moment, nous avons réalisé un tableau d'avancement. La réaction est la suivante : CH3COOH + HO- -> CH3COO + H20.
3.0*10^-2 mol pour le CH3COOH (vinaigre) ; 1,0*10^-1 pour HO- (le destop) ; le reactif limitant est le vinaigre.

Nous sommes en 1ere, nous voulons calculer le pH mais ne savons comment nous y prendre. Merci à vous, bonne journée.
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[Kemiste]

Bonjour,

Tu as fait un tableau d'avancement, quelles sont donc les espèces en solution à l'état final ? En quelles quantités ? Tu dis que AcOH est le réactif limitant. Comment calcule-t-on le pH d'une solution de HO^- ?

[Loisyanis]

Il y a 3.0*10^-2 mol pour le CH3COO- et le H20 à l'état final. Le CH3COO- est un ion acétate. Je ne sais pas comment on caclule le pH d'une solution de HO-.

[Kemiste]

Ce n'est pas la composition de l'état final. Si AcOH est le réactif limitant c'est qu'une partie de HO^- n'a pas réagit. Il doit donc en rester.

Est-ce un exercice d'application ?

Le pH d'une solution de base forte (ici HO^-) est donné par la formule pH = pKe + log(C) avec C : concentration de la base forte. Quand on est en présence d'une base forte et d'une base faible on peut négliger la base faible pour le calcul de pH.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Loisyanis]

Ce n'est pas un exercice d'application. Nous n'avons jamais utilisé de formule pour calculer le pH mais c'est un dm a réalisé en 2 semaines donc nous devons comprendre tout seul. Je ne sais pas comment utiliser la formule pH = pKe + log(C). Pouvez vous nous éclairer ?

[Loisyanis]

Nous avons calculer C :
N/V = C
(7.0*10^-2) / (3.5*10^-2) = 2 mol/L

et remplacer dans la formule :
pH = pKe + log(2)

Nous bloquons ici

[Kemiste]

Comme je l'ai dit C représente la concentration en HO^-. D'après ton bilan de matière tu peux calculer la quantité de HO^- restant après réaction. Connaissant le volume de solution sur lequel a été fait le dosage tu peux calculer la concentration correspondante. Ke représente le produit ionique de l'eau.

Je trouve ça quand même étrange de donner un DM avec des notions qui n'ont pas été abordées... Il n'y a aucune indication permettant de trouver le raisonnement ?

[Loisyanis]

Nous avons trouver C. Non il n'y a aucune indication permettant de trouver le raisonnement. Nous avons vu sur internet que pKe = 14 dans des condition de 25°C. Peut-on admettre que notre expérience se déroule dans des conditions à 25° ?

[Kemiste]

Oui, en général on prend pKe = 14.

[Loisyanis]

Le pH varie entre 0 et 14. Mais, si on fait 14 + log(2) alors le pH sera superieur a 14 ce qui est impossible. Est-ce juste ? Ne serait pas plutôt pke - log(C) ? Sinon, comment calculer log ?

[Kemiste]

La formule est la bonne. Tu as peut être fait une erreur de calcul pour la concentration. N'ayant pas toutes les infos on ne peut pas vérifier. Pour le calcul du log, il faut prendre une calcultatrice

[Loisyanis]

1) Le nombre de OH- au début est de 1.0*10^-1 (20% de 10ml car la consigne nous dit qu'on a 10 mL de Destop et le Destop contient 20% de OH-)
1.0*10^-1 - xmax = 1,0*10^-1 - 3,0*10^-2 = 7.0*10^-2 mol.

2) 10ml + 25ml (consigne) = 35ml = 3.5*10^-2 L

Nous avons calculer C :
N/V = C
(7.0*10^-2) / (3.5*10^-2) = 2 mol/L

Est-ce que le calcul de C est bon ?

Après, comment calcule t'on log ? Qu'est ce que signifie log ? Nous n'avons jamais abordé ce terme en 1ere.

[Kemiste]

Une solution à 20 % ne signifie pas qu'on a "20 % de 10 mL". Une solution à 20 % signifie que pour 100 g de solution il y a 20 g de NaOH. Pour connaitre la quantité de HO^- dans 10 mL de solution il faut dans un premier temps calculer la masse de 10 mL de solution, prendre 20 % de cette masse pour connaitre la masse de NaOH et calculer la quantité de matière correspondante.

Comment as-tu calculé la quantité de matière de AcOH dans 25 mL de vinaigre à 8° ?

Es-tu bien sûr qu'il faille calculer le pH de la solution ? Il faut utiliser des notions que tu ne maîtrises pas encore (formules de pH, log...) et ça me parait étrange. Je n'ai pas fait les calculs mais si tu trouves bien que HO^- est le réactif limitant et que la concentration est importante alors on est en présence d'une solution très basique avec un pH avoisinant 14. (De toute façon avec la formule que je t'ai donné, avec une concentration supérieure à 1 mol/L le pH serait supérieur à 14 donc la formule n'est plus applicable ici).