pH acide fort très dilué

[invitea0ac266a]

Bonjour à tous !

Je rencontre un problème de chimie dans les annales de paces...
C'est un QCD donc la réponse est vrai ou faux.

La proposition est la suivante:

Le pH d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration 10-7 mol/L est égal à 7.


Au départ, j'ai simplement utilisé la formule pH=-logC donnant effectivement pH=7. En revanche, la correction affiche FAUX (aucune explication n'est disponible avec le corrigé).

Je cherche donc à comprendre le calcul à effectuer pour un acide fort qui me semble très dilué, étant donné la concentration.
Si j'ai bien compris, on ne peut plus négliger l'autoprotolyse de l'eau dans ce cas ci. Mais comment fait-on alors ?

Merci d'avance !
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[Chalco]

Pàour répondre correctement à la question, il faut reprendre le calcul à partir des équations connues en prenant, pour équation de l'électroneutralité :
|Cl-| + |OH-| = |H+|
avec
|Cl-| = 10^-7
et
|H+|.|OH-| = 10^-14

[moco]

Bonsoir,
C'est exact. Il faut tenir compte de l'autoprotolyse de l'eau, qui fournit une concentration x en ion H⁺ (ou H₃O⁺) et en ion OH^-. Il y a donc deux origines aux ions H⁺ présents, mais une seule origine pour les ions OH^-.
La concentration totale en ion H⁺ est alors : 10^-7 + x
La concentration totale en ion OH^- est alors : x.
On pose le produit ionique de l'eau : (10^-7 + x)· x = 10^-14.
Cela donne une équation du 2ème degré, et j'espère que tu sais la résoudre. Tu trouves x. Quand ce sera fait, tu calcules la concentration totale en H⁺ en ajoutant 10^-7 à ce résultat x, et tu prends le log pour trouver le pH.

[invitea0ac266a]

En faisant les calculs que tu me dis j'obtient 6,79 est-ce correct ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Oui. Ce 6.79 est correct

[petitmousse49]

Bonjour
Soit une solution d'acide fort (HCl) par exemple. En notant c la quantité de HCl introduite par litre de solution, l'électroneutralité de la solution se traduit par :
[H₃O⁺]=[HO^-]+[Cl^-]
Les ions chlorure ne participent à aucune réaction (ions indifférents) :
[Cl^-]=c
autoprotolyse de l'eau : en notant h la concentration en ions oxonium :
[HO^-]=Ke/h
D'où l'équation vérifiée par h :


Pour c=10^-7mol/L et Ke=10^-14
le calcul conduit à :
h=1,62.10^-7mol/L
pH=6,79

[invitea0ac266a]

Merci pour votre aide !

[Chimiste692]

Quand tu as une solution vraiment trop dilué il ne faut jamais négliger l'autoprotolyse de l'eau !

[petitmousse49]

Bonjour à tous
Bien sûr : tout à fait d'accord avec la remarque précédente.
Une remarque complémentaire susceptible d'aider Pigoo59.
Puisqu'on se limite en général à un "calcul de pH" précis à 0,1 unité près (précision largement suffisante compte tenu des difficultés de mesure du pH, surtout au voisinage de la valeur 7), on peut considérer qu'un raisonnement et calcul négligeant l'autoprotolyse de l'eau sont acceptables tant qu'ils conduisent à un pH inférieur à 6,5 pour les solutions acides ou à un pH supérieur à 7,5 pour les solutions basiques.