Acides-bases

Calculez le pH d'une solution α de 75 mL dans laquelle on dissout 3,29×10^-2 moles de NH₂Na.

Calculez le pH d'une solution β de 100 mL dans laquelle on dissout 4,67×10^-2 moles de HNO₃.

Calculez le pH de la solution γ résultant du mélange des solutions α et β.

Signaler une erreur

Correction :

Solution α :

NH₂Na fait partie de la liste des bases fortes donnée par Mr Collin dans le cours sur les réactions acido-basiques en phase aqueuse, c'est donc une base forte. Nous allons commencer par calculer la concentration de l'espèce considérée dans la solution. La quantité de NH₂Na présente a été donnée en moles, donc pour trouver la concentration on procède comme suit, en pensant bien à prendre le volume en litres :

Ainsi avec C = 4,39×10^-1 mol.L^-1 nous pouvons calculer le pH de la solution. Étant donné qu'elle contient une base forte le pH se calcule comme suit :

pH_α = 13.6

Solution β :

HNO₃ fait partie de la liste des acides forts donnée par Mr Collin, c'est donc un acide fort. Nous allons commencer par calculer la concentration de l'espèce considérée dans la solution. La quantité de HNO₃ présente a été donnée en moles, donc pour trouver la concentration on procède comme suit, en pensant bien à prendre le volume en litres :

Ainsi avec C = 4,67×10^-1 mol.L^-1 nous pouvons calculer le pH de la solution. Étant donné qu'elle contient un acide fort le pH se calcule comme suit :

pH_β = 0.3

Solution γ :

Nous avons ici le mélange d'une base forte et d'un acide fort, ce qui veut dire que les molécules réagissent. Il faudra faire un tableau d'avancement pour trouver les détails de la réaction. Pour ça nous allons d'abord calculer les quantités de matière des deux espèces mises dans le mélange en moles :

n_α = C_α × V_α = 4,39×10^-1 × 7,50×10^-2 = 3,29×10^-2 moles

n_β = C_β × V_β = 4,67×10^-1 × 1,00×10^-1 = 4,67×10^-2 moles

NH₂Na est une base forte qui en réagissant va donner un ion indifférent ou spectateur incapable d'influencer la valeur finale du pH. C'est donc inutile de se préocuper de cet ion par souci de temps, d'où le remplissage immédiat de sa colonne par des croix.

HNO₃ est un acide fort qui en réagissant va donner un ion indifférent ou spectateur incapable d'influencer la valeur finale du pH. C'est donc inutile de se préocuper de cet ion par souci de temps, d'où le remplissage immédiat de sa colonne par des croix.

Nous avons alors un acide fort, ce qui veut dire que nous allons calculer le pH comme si HNO₃ était seul dans la solution.

Nous allons tout d'abord calculer les nouvelles concentrations des espèces dans le mélange :

Ainsi nous pouvons calculer le pH de la solution. Étant donné qu'elle ne contient qu'un acide fort le pH se calcule comme suit :

pH_γ = 0.6