pH "négatif"?

[invite1572d153]

Bonjour, je suis en terminale S et je suis plutôt intéressé par tout ce qui concerne les acides, et ce qui va avec...
Depuis la 5ème on nous a appris que le pH varie de 1 à 14...
Mais j'ai découvert il y a peu qu'il existe pour des solutions acides plus forte que l'acide sulfurique (qu'on appelle superacide) , des pH négatif si j'ai bien compris (noté pKa je crois) : par exemple l'acide fluoroantimonique est à-25...
Pourriez-vous me fournir des explications claires et compréhensibles pour mon niveau de début de terminale S svp ?
Merci d'avance
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[Kemiste]

Bonjour,

Le pH et le pKa sont deux notions différentes.

Le pH est lié à l'activité des ions H₃O⁺ en solution que l'on assimile à la concentration quand la solution est suffisamment diluée. L'échelle de pH est alors comprise entre 0 et 14. Pour les solutions concentrées c'est un peu plus compliqué.

Le pKa permet de déterminer la force d'un acide. Plus le pKa est faible, plus l'acide est fort. L'échelle de pKa peut avoir des valeurs négatives. En dessous de 0, on considère que l'acide est fort (= il se dissocie totalement dans l'eau pour donner des ions H₃O⁺), au dessus, il est faible. ( = il se dissocie partiellement dans l'eau pour donner des ions H₃O⁺).

La dissociation est liée à l'équation : AH + H₂O -> A^- + H₃O⁺, avec AH : acide et A^- : sa base conjuguée

[invite1572d153]

D'accord c'est plus clair maintenant ! Merci bien

[Resartus]

On peut mesurer le pka des superacides en utiliisant des solvants autres que l'eau, où les conditions de dissociation sont différentes, ce qui permet de calculer des pka beaucoup plus bas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Le pH peut être négatif. Et il l'est pour toutes les solutions acides dont les concentrations sont supérieures à 1 M. L'ennui, c'est que la dépendance entre le pH et la concentration des ions H+ n'est plus logarithmique simple, comme c'est le cas avec les solutions diluées.
Ce qui perturbe la dépendance entre le pH et la concentration en ions H+ ou H3O+, c'est que dans les solutions concentrées, on ne peut plus dire que toutes les molécules d'acide sont dissociées en formant des ions H+ pou H3O+. Une partie des molécules restent sous forme moléculaire. D'autre part, il faut exprimer la concentration des ion H3O+ ou H+ non pas en moles par litre, mais en mole par litre d'eau libre (non fixées autour des ions H+ ou H3O+. Les calculs deviennent beaucoup plus compliqués, et il faut faire intervenir ce qu'on appelle l'activité à la place de la concentration.