Autoprotolyse, vitesse de réaction et ordres de grandeur

[obladi]

Bonjour à toutes et à tous !

Est-ce que quelqu'un a une explication qualitative et simple à propos des réactions d'autoprotolyse de l'eau et de leurs vitesses ?
Par exemple quels sont les ordres de grandeur des constantes de temps qui entrent en jeux ?

En partant de l'expérience de pensée suivante :

Au temps t=0 on réunit une fraction de mole de molécules H2O non-ionisées, de façon à former une goutte d'eau.
Quel est le PH initial ? Après combien de temps vaut il 7 ?

Merci pour votre aide !

Obladi
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[moco]

Bonjour,
Cela n'existe pas. Il est impossible de concevoir une mole ou une fraction de mole de molécules H2O non ionisées. Que tu le veuilles ou non, dès que tu disposes d'une goutte d'eau, l'autoprotolyse a eu lieu et le pH est 7, s'il n'y a pas d'impuretés.

[obladi]

Merci pour votre réponse !

Alors si je comprends bien, on ne peut pas faire d'expérience avec de l'H2O non ionisé !

Vous voulez dire que dès que quelques molécules d'eau sont en présence, l'ionisation est si rapide
que l'on ne peut pas mesurer la durée de ce phénomène ?

Est-ce que l'étude précise de ces interactions fait plutôt partie de la physique quantique ?

J'aimais bien certaines explications qualitatives à la R. Feynman où il dit que dans un récipient
fermé contenant un peu d'eau, il y avait en moyenne autant de molécules d'eau qui s'évaporait que
de molécules qui passaient de la vapeur à l'eau liquide.

Dans le cas de l'autoprotolyse, j'imaginais un peu ces molécules en agitation permanente,
soit un processus dynamique tel que localement il pouvait y avoir des petites variations
de PH bien que le PH global reste à 7 ?

En fait en chimie je n'ai que quelques connaissances concernant les états d'équilibres, un peu comme quand
on étudie uniquement l'état final d'un système physique au moyen des lois de conservation parce
que l'on ne connait pas encore les équations différentielles

Bonne journée à vous

[moco]

Bonsoir,

Eh oui. On ne peut pas faire d'expériences avec de l'eau pure, sans ions H+ et OH-. L'eau pure n'existe pas sans ions H+ et OH-. On ne peut pas étudier la cinétique de ce phénomène, comme tu le penses. Et ce n'est pas de la physique quantique.

[A voir en vidéo sur Futura]