La constante d ionisation de l eau s applique toutes les solutions aqueuses Étant donn qu elle n est pas influence par la concentration des ions en solution la constante d ionisation de l eau est toujours la même pour une temprature donne Ainsi on peut s en servir pour calculer la concentration d un des ions en solution hydronium ou hydroxyde en autant que l on
Un mlange tampon auquel j additionne du chlorure d hydrogène HCl ou de l hydroxyde de sodium NaOH va garder un pH très stable La variation de pH pour de petits ajouts sera très faible alors qu un même ajout dans de l eau distille provoquerait des carts de pH de plus de 4 units soit fois plus
pH d une solution aqueuse I Activit 1 ⇒ A l aide du cours « Solutions acides basiques ou neutre » notez la couleur obtenue avec le ⇒ Prlevez l aide d une pipette quelques gouttes de solution et dposez les sur le papier pH Notez les rsultats obtenus ⇒ Indiquez la valeur lue sur le pH mètre Solutions
Objectif La mesure du pH d une solution aqueuse est importante car elle permet de dterminer la concentration de la solution en ions oxonium [H3O ] et l tat final d une raction chimique deux mthodes sont utilises en pratiques selon leur prcision les indicateurs colors e
Mohamed LAHLALI LES SOLUTIONS ACIDES ET BASIQUES I NOTION DE pH Le pH potentiel hydrogène est un nombre sans unit compris entre 0 et 14 il permet d valuer l acidit ou la basicit d une solution aqueuse II MESURE DU pH D UNE SOLUTION AQUEUSE 1 Mesure avec le papier pH a Notion de papier pH
d une solution aqueuse On peut mesurer le pH d une solution avec du papier indicateur de pH dont la couleur varie en fonction du pH ou avec un pH mètre stylo appareil lectronique comportant une sonde qui plonge dans la solution dans ce cas l affichage de la valeur du pH se fait sur l cran directement 2 Mesure avec du papier pH
Quel est le pH de la solution finale Seule la première acidit est dose par la soude les pK a diffrent de 5 units ; le couple acide base HSO 4 /SO 4 2 fixe le pH de la solution pH= pK a2 log [SO 4 2 ]/[HSO 4 ] Raction prpondrante HSO 4
Le papier pH a donc une teinte qui varie en fonction de la valeur du pH Le papier pH se prsente sous la forme de bandes troites de papier • Le pH d une solution aqueuse varie entre 0 et 14 25 °C • Plus la concentration en ions oxonium est leve et plus le pH est faible
Finalement insrez x dans la formule du pH pour trouver la valeur du pH La même chose s applique aux bases où vous utilisez la constante de dissociation de la base Kb Ka et Kb sont gnralement donnes ou peuvent être trouves dans des tableaux Vous pouvez remarquer que des tableaux listent des acides avec plusieurs valeurs de Ka
Le pH mètre indique une valeur de 2 12 Interprtation Le pH de la solution aqueuse d acide chlorhydrique est de 2 12 Conclusion Le pH mètre est un appareil qui permet de mesurer avec plus de prcision que le papier pH le pH d une solution aqueuse II Solutions acides et basiques 1 Quelle indication nous apporte la mesure du pH
pH d une solution de chlorure d ammonium Calculer le pH d une solution 0 01M en chlorure d ammonium pKa NH 4 /NH 3 = Le chlorure d ammonium NH 4Cl est un sel soluble qui se dissocie dans l eau suivant la raction NH 4 Cl → NH 4 Cl ← − Cet acide faible ragit ensuite avec l eau selon NH 4 H O NH H O 2
Considrons une solution aqueuse dans laquelle la forme acide $text{AH}$ et la forme basique $text{A}^ $ d un couple acide faible/base faible coexistent Le couple $text{AH}/text{A}^ $ choisi pour prparer la solution tampon doit avoir un $text{p}K {text{a}}$ proche du $text{pH}$ de la solution tampon que l on veut obtenir
pH d une solution aqueuse I Activit 1 ⇒ A l aide du cours « Solutions acides basiques ou neutre » notez la couleur obtenue avec le ⇒ Prlevez l aide d une pipette quelques gouttes de solution et dposez les sur le papier pH Notez les rsultats obtenus ⇒ Indiquez la valeur lue sur le pH mètre Solutions
Etablir l expression du pH de la solution S Conclure 2 II On prend les deux solutions prcdentes S en prcisant les approximations ncessaires 1 et S 2 et on les dilue Pour diffrentes concentrations molaires C on mesure les valeurs du pH des deux solutions S 1 et S 2 On donne les courbes de pH
2 1 On dispose d une solution aqueuse d acide propanoïque de concentration molaire C et de volume V La mesure du pH de la solution donne la valeur pH= 2 9 2 1 1 Écrire l quation modlisant la raction de l acide propanoïque avec l eau 2 1 2 Exprimer le pH de la solution en fonction du pK A
Calcul du pH de la solution d acide actique L quation de dissociation de l acide actique CH 3COOH en solution aqueuse est la suivante En substituant la valeur de Ka = times 10^{ 5} approx ] Rsum des rsultats La concentration de H^ gnre dans la solution est M Le pH de
Protocole de la mesure d [un pH 1 Allumer le pH mètre et procder son talonnage 2 Riner la sonde l aide d eau distille puis l essuyer 3 Placer la sonde du pH mètre dans la solution dont on veut connaitre le pH La sonde doit au moins être immerge de 3 cm dans la solution 4
Page 6 sur 34 Document 2 Le potentiel d lectrode en rfrence l Par dfinition la valeur du « potentiel d une lectrode » est la tension vide de la pile constitue par cette lectrode droite et par l lectrode standard hydrogène gauche Ce potentiel d lectrode est not 2
Pour connaître l avancement final de la raction on mesure la valeur du pH de la solution obtenue Les ractions acido basiques sont des ractions rapides On peut considrer que la raction entre l acide et l eau est termine elle n volue plus du point de vue cintique lorsque l on effectue la mesure
On considère une solution aqueuse de nitrite de sodium de concentration initiale C Le pH de la solution est gal 2 7 5 Calculer les concentrations des diffrentes espèces chimiues psentes l uilibe dans la solution 6 Calculer la valeur du Ka associe cette raction acide/base et en dduire le pKa du couple de l
Une technique plus prcise consiste utiliser un pH mètre il faut rincer la sonde de pH avec de l eau dminralise puis l essuyer avant de la tremper dans la solution Il faut homogniser la solution pour mesurer correctement la valeur du pH Cette mthode est plus prcise le pH est dtermin 0 1 près
le pH augmente lentement vers la valeur pH = 12 3 correspondant au pH de la solution de soude ajoute Le ractif limitant est H 3 O le ractif en excès est OH Le milieu est de plus en plus basique 3 6 Reprage du point d quivalence La connaissance de V b q = 15mL permet de placer sur la courbe le point d quivalence
• Les valeurs du pH dans la solution pure de l eau contenant du silicate de sodium et du TPP ainsi que dans les suspensions de kaolin sont rapportes dans la figure 8 eau distille fonction % de silicate et TPP Les suspensions de kaolin de 30 et 35 % de kaolin prsente une valeur du pH de 5 indique un comportement acide des groupes
Un indicateur color convient pour un dosage acido basique si sa zone de virage contient la valeur du pH l quivalence L indicateur est convenablement choisi si l ajout d une seule goutte de solution titrante s accompagne la fois du passage par l quivalence et d un changement de couleur de l indicateur Exemple 1 dosage de l acide chlorhydrique par
6 A Dfinitions a Le pH potentiel hydrogène La relation de dfinition du pH est valable entre 0 et 14 25°C quelles que soient les concentrations des ions Une solution acide a un pH compris entre 0 et Une solution neutre a un pH gal 7 Une solution basique a un pH compris entre 7 et Plus le pH est bas 7 et plus la solution est acide inversement plus le
K = K C 10 <10 C est dire SiC < 107$ quelque soit K = solution extrêmement dilue comme pour acide fort pas de sens pratique 15 Sinon pour un K très petit c est dire pour un acide extrêmement faible K < 10 a Variation de la concentration des diffrentes espèces en fonction du pH LogCa pH Diagramme