Concentration H3O+ et HO-

[invite3c7efd58]

Bonjour,

je bloque sur un exercice de physique qui demande de déterminer les concentrations molaires des ions H₃O et HO^- après la dissolution de 8g d'hydroxyde de sodium dans 10L d'eau.
A part ça les seules données que nous avons sont les masses molaires atomiques : M_Na=23 g.mol^-1, M_O=16g.mol^-1 et M_H=1g.mol^-1.
Il faut ensuite en déduire le pH.

J'ai posé l'équation de dissolution NaOH + H₂O ⇄ Na⁺ + OH^- mais à partir de là je ne sais plus du tout comment m'y prendre...
J'ai calculé la concentration molaire de la solution avec la formule C=t/M en prenant M=M_Na + M_O + M_H et j'ai trouvé C=2x10^-2, mais je ne comprends pas à quelle élément précisément correspond cette concentration.

Merci de votre aide :)
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[albanxiii]

Bonjour et bienvenue sur le forum,

je bloque sur un exercice de physique

C'est normal, c'est de la chimie

Je déplace dans la bonne rubrique.

Pour la modération.

[moco]

Bonsoir,

8 g de NaOH contient 8/40 = 0.2 mole de NaOH.
Quand tu le dissous dans 10 litres d'eau, la concentration se calcule par : c = n/V = 0.2 mol/10 L = 0.02 mol/L
Comme chaque mole de NaOH libère un ion OH^-, et pas deux, ni trois, en se dissolvant dans l'eau, la concentration en ion OH^- vaut aussi 0.02 mol/L.
La concentration en ion H+ se calcule en se rappelant que le produit des concentrations de H⁺ et OH^- est toujours 10^-14. On ne va pas faire tout le travail à ta place.
Calcule toi-même la concentration des ions OH^-.

[invite3c7efd58]

Merci albanxiii, effectivement je devais être vraiment perdue...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3c7efd58]

Comme chaque mole de NaOH libère un ion OH^-, et pas deux, ni trois, en se dissolvant dans l'eau, la concentration en ion OH^- vaut aussi 0.02 mol/L.

C'est ce qui me bloquait, merci de cette réponse rapide (et éclairante !)

[Merlin95]

Comme chaque mole de NaOH libère un ion OH-, et pas deux, ni trois, en se dissolvant dans l'eau, la concentration en ion OH- vaut aussi 0.02 mol/L.

La concentration en ion H+ se calcule en se rappelant que le produit des concentrations de H+ et OH- est toujours 10-14

Bonjour,

On a donc [OH-] = 2.10^-2 mol/L et [H3O+] = 5.10^-13 mol/L

Ne doit-on pas considérer que suivant cette réaction 2 H2O ⇄ OH- + H3O+ ?
Il y a initialement dans l'eau 10^-7 ions OH- dans l'eau ? Ils sont négligeable par rapport aux 2.10^-2 mol/L apportés par la base ?

[moco]

Bonsoir,
Bien sûr que 10^-7 est négligeable par rapport à 0.02. Mais ce n'et pas le propos. Ce n'est que dans l'eau pure que 1 litre d'eau crée 10^-7 mol d'ions par autoprotolyse. Dans les solutions acides ou basiques, il s'en crée beaucoup moins.

Dans NaOH 0.02 M par exemple, cette autoprotolyse produit une concentration supplémentaire en ions OH^- et en H₃O⁺ qui n'est que de 10^-14/0.02 = 5 10^-13 M. Ce supplément d'ions est à peu près un million de fois plus petit de ce qu'il était dans l'eau pure.

En résumé, il n'y a pas beaucoup d'ions H⁺ et OH^- dans l'eau pure. Mais il y en a encore des milliers voire des millions de fois moins dans les solutions acides ou basiques.

[Merlin95]

Dans NaOH 0.02 M par exemple, cette autoprotolyse produit une concentration supplémentaire en ions OH^- et en H₃O⁺ qui n'est que de 10^-14/0.02 = 5 10^-13 M. Ce supplément d'ions est à peu près un million de fois plus petit de ce qu'il était dans l'eau pure.

Ok, merci, c'est cette évaluation de la quantité supplémentaire de [OH^-] et de [H3O⁺], soit cette formule 10^-14/0.02 = 5 10^-13 M dont je n'avais pas fait le raisonnement, que portait mon point.

En toute rigueur, si on veut calculer [OH^-] alors on a [OH^-] = 2 10^-2 + 5 10^-13 mol/L.

Mais le supplément représente une proportion de 2.5 10^-11 par rapport aux [OH^-] apportés par la base et peut donc être négligé.