Calcul de pH d'une réaction entre du HCl et du NaOH

[Tolino]

Bonjour,
Notre professeur nous a donné un exercice à faire mais je n'arrive pas à le résoudre, du moins pas tout à fait. Voici l'énoncé : "Quel est le pH de la solution résultant du mélange de 20 mL de HCl 0.5mol/L avec 9 mL de NaOH 1mol/L"

Je sais donc qu'on trouve dans la solution (de 29 mL) 0.01 mol d'HCl et 0.009 mol de NaOH

J'arrive à le résoudre à moitié. Le problème est que, lorsque je fais un tableau pour résoudre le problème stœchiométrique, c'est le H³O+ qui est en excès et non l'OH- ce qui fausse mon calcul. Pourriez vous donc m'aider à comprendre l'exercice et à trouver ma faute si il y en a une ?

Merci d'avance
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[jeanne08]

Tes quantités de départ sont exactes. La réaction qui a lieu est H3O+ + OH- -> 2H2O et il y a effectivement un excès de H3O+ . Tu fais ton tableau d'avancement avec les quantités de matière ( donc avec des mol) , puis tu vois combien, après réaction, il reste de H3O+ ( en mol) et cette quantité se trouve comme tu l'indiques dans 29 mL . Tu vas donc en déduire la concentration en H3O+ et le pH .

[Tolino]

Merci pour la réponse rapide,

Jusque la concentration en H3O+ tout va bien (et heureusement), le problème arrive au calcul de pH. En effet j'hésite entre la formule de pH pour les mélanges tampons (comme on a du H3O+ et du OH-dans le même milieu) et la formule du pH des acides forts. Logiquement, je tends à prendre celle des mélanges tampons hors celle)ci me donne un pH négatif alors que celle des acides forts me donne un pH de 1.46 qui me paraît très bas pour cette solution. Je dois donc dis que je ne comprends pas trop comment faire pour trouver ce pH

[jeanne08]

La définition du pH est pH = - log(H3O+) . Si tu connais la concentration en H3O+ ... le problème est quasi terminé !
La formule donnant le pH d'une solution tampon est toujours valable ... quand dans la solution on a un mélange acide+ base conjugués, l'acide étant faible , avec un pKa . Ici rien de tout cela !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tolino]

Comme vous l'avez dit, et je viens seulement de m'en rendre compte, la formule des tampons n'est utilisable que dans le cas où on trouve un acide faible, qui n'est pas présent ici. En utilisant donc la formule que vous m'avez reprécisée et que j'avais utilisée au début, le pH est donc bien sensé être de 1,46. Si c'est bien cela, merci beaucoup pour votre aide et vos réponses !

[Kemiste]

Bonjour.

En effet j'hésite entre la formule de pH pour les mélanges tampons (comme on a du H3O+ et du OH-dans le même milieu)

Juste un petit complément. Les solutions tampons sont constitués d'une base et de son acide conjugué.

HO^- n'est pas la base conjuguée de H₃O⁺. La base conjugué de H₃O⁺ est H₂O et l'acide conjugué de HO^- est H₂O.

De toute façon H₃O⁺ réagit quantitativement avec HO^-.