J'ai pas compris les superacides

[Spacecraft]

Bonjour,
Je suis actuellement en train de faire un petit exposé sur les superacides, niveau Terminal.
Le problème c'est que je trouve des choses mais je suis pas sûr de tout comprendre.

• Le pH se mesure dans l'eau uniquement ? Si c'est le cas, comment se fait-il qu'on ai quand même des "équivalents" pH pour les superacides pur ou même tout simplement les acides pur ? A quoi ça correspond ?
  J'ai trouvé des trucs mais c'est pas vraiment de mon niveau, le pH n'est plus mesuré comme pH=-log[H3O+] (ou ph=-log[H+]) mais ph=-log(a_H). Or je ne sait pas vraiment comment parler de l'activité de l'ion hydrogène, vu que j'ai pas compris.
• Les superacides ont une définition assez flou, c'est une espèce ou un mélange d'espèce ? Pourquoi on me dit que c'est un acide avec un pH inférieur à celui de l'acide sulfurique pur (et donc qui me ramène à la question d'avant : le pH d'un acide pur ???) ? Il n'y a pas de définition plus "rigoureuse" ?
• J'aimerais trouver des formules pour mesurer l'acidité d'un superacide mais je n'ai pas compris grand chose à l'échelle d'Hammlett et je n'ai pas trouvé de moyen de mesurer le pH de ces superacides...

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[HarleyApril]

Bonsoir

Le pH dans l'eau est limité par l'eau. Un acide plus fort que l'eau va venir protonner l'eau et on va donc retomber sur les mêmes valeurs, quel que soit l'acide.
On contourne la difficulté en faisant par exemple des mesures dans d'autres solvants. On a alors des échelles différentes. Le problème est que ces échelles ne collent pas parfaitement entre elles.

Autre souci, le pH ne se calcule que pour des solutions diluées. Pour des concentrations élevées en acide, les interactions entre les ions ne sont plus négligeables. C'est pourquoi on est obligé de faire intervenir un facteur correctif ... d'où la notion d'activité à la place de la concentration.
Pour des solutions diluées activité = concentration.

Un superacide est une entité qui peut être unimoléculaire comme l'acide trifluorométhanesulfonique ou l'acide perchlorique. Ce peut également être un complexe entre deux molécules comme HFSO3.SbF5

Cordialement

[Spacecraft]

Merci pour ton aide
Dans l'eau, on ne mesure donc pas un pH ? Pourtant c'est ce qu'on a fait en TP, on a mesuré quoi alors ? Quelle caractéristique de la solution le pH indique-t-il ?

[HarleyApril]

dans l'eau, on mesure un pH
je ne vois pas où tu lis le contraire !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kemiste]

Bonsoir

N'y aurait-il pas une confusion entre le pKa (qui détermine la force de l'acide) et le pH (qui détermine l'activité des ions H⁺ en solution) ? Un superacide n'est pas un acide qui a un pH inférieur à celui de l'acide sulfurique mais un acide qui est plus acide que l'acide sulfurique (et donc qui a un pKa plus faible que celui de l'acide sulfurique).

[Spacecraft]

Le pH dans l'eau est limité par l'eau. Un acide plus fort que l'eau va venir protonner l'eau et on va donc retomber sur les mêmes valeurs, quel que soit l'acide.

C'est pour ça que j'ai cru que le pH ne se mesurait pas dans l'eau... Ça veut dire quoi du coup ?

Ah ok donc la force d'un acide n'est donc pas déterminée par le pH (l'activité des ions H+) ! Comment est elle déterminée ?

[Kemiste]

Ah ok donc la force d'un acide n'est donc pas déterminée par le pH (l'activité des ions H+) ! Comment est elle déterminée ?

Le pH dépend de la concentration de l'acide. Par exemple, une solution d'acide faible concentré peut donc avoir un pH plus faible qu'une solution d'acide fort très diluée. La force d'un acide est caractérisé par une constante appelée pKa. Plus le pKa est faible, plus l'acide est fort.

[Spacecraft]

Ah ok, j'ai compris ^^
Et le pH existe partout, pas que dans l'acide dilué dans l'eau, il se mesure par contre plus facilement dans de l'eau ?