pH des solutions salines

Nov 19, 2021
admin

notre objectif est de trouver le ph de différentes solutions salines et nous allons commencer par une solution d’acétate de sodium donc en solution nous allons avoir des ions sodium na+ et des anions acétate ch3coo -…. et les cations sodium ne vont pas réagir avec l’eau mais les anions acétate le feront donc l’anion acétate est la base conjuguée de l’acide acétique donc l’anion acétate va réagir avec l’eau et il va fonctionner comme une base il va prendre un proton de l’eau donc si vous ajoutez un H plus 2 ch3coo – vous obtenez ch3cooh et si vous enlevez un proton de l’eau, si vous enlevez un h+ de h2o vous obtenez Oh H – avec l’ion hydroxyde d’accord alors allons-y et écrivons nos concentrations initiales ici notre but est de calculer le pH de notre solution nous commençons avec 0.25 molaire d’acétate de sodium, ce qui correspond à la concentration de l’anion acétate, nous allons donc écrire 0.25 molaire pour la concentration initiale de l’anion acétate si nous faisons comme si rien n’avait réagi nous devrions avoir une concentration nulle pour nos deux produits donc une concentration nulle pour nos deux produits ensuite nous pensons au changement donc CH 3 Co – l’anion acétate lorsqu’il réagit va se transformer en ch3cooh ou en acide acétique donc toute concentration que nous perdons pour l’anion acétate nous la gagnons pour l’acide acétique donc si nous faisons en sorte que la concentration de l’anion acétate soit de X qui réagit d’accord donc si X réagit si la concentration de X réagit nous allons perdre X et nous allons gagner X ici d’accord c’est la même chose pour l’hydroxyde nous gagnerions X une concentration pour l’hydroxyde donc à l’équilibre la concentration d’acétate serait de 0.25 moins X donc on suppose que tout est à l’équilibre ici la concentration d’acide acétique serait X la concentration d’hydroxyde serait aussi X d’accord ensuite on écrit notre expression d’équilibre et puisque c’est l’acétate qui fonctionne comme une base on écrit KB ici donc on écrit K B est égal à la concentration de nos produits sur la concentration de nos réactifs donc on a la concentration de ch3cooh fois la concentration d’hydroxyde Zoar fois la concentration de LH – tout ça par rapport à la concentration de nos réactifs et une fois de plus nous ignorons l’eau donc nous n’avons que la concentration d’acétate à prendre en compte donc nous mettons la concentration d’acétate d’accord alors pensons à la concentration d’acide acétique à l’équilibre d’accord alors à l’équilibre, la concentration est X, donc je vais ici et je mets X et ensuite pour l’hydroxyde c’est la même chose, la concentration de l’équilibre de l’hydroxyde est aussi X, donc je mets X ici et ensuite pour la concentration de l’acétate, la concentration de l’acétate à l’équilibre est 0.25 moins X donc 0.25 moins X ensuite quand vous pensez à la valeur KA pour cette réaction et vous ne pourrez probablement pas la trouver dans un tableau mais vous pouvez trouver le KA pour l’acide acétique donc l’acide acétique c’est vrai l’acide acétique et l’acétate c’est une paire acide-base conjuguée et la valeur KA pour l’acide acétique est facile à trouver dans la plupart des manuels et la valeur KA est égale à 1.8 fois 10 à la valeur négative de 5 et notre objectif est de trouver la valeur KB de la base conjuguée et nous savons que pour une paire acide-base conjuguée, ka fois KB est égal à kW, c’est la constante d’ionisation de l’eau, donc nous pouvons aller de l’avant et brancher 1,8 fois 10 à la valeur négative de 5 fois KB est égal à nous savons que cette valeur est 1.Nous savons que cette valeur est de 1,0 fois 10, soit la valeur négative de 14, donc nous devons juste résoudre KB, donc nous pouvons sortir la calculatrice ici et prendre un point zéro fois 10, soit la valeur négative de 14, puis nous divisons par 10,8 fois 10, soit la valeur négative de cinq, donc nous obtenons cinq point six fois 10, soit la valeur négative de 10, donc prenons un peu plus de place ici et écrivons cela, donc KB est égal à cinq point six fois 10, soit la valeur négative de 10, et ceci est égal à x au carré, c’est égal à x au carré sur 0.25 moins X Ensuite, pour faciliter les calculs, nous allons supposer que la concentration X est beaucoup plus petite que 0,25 et si c’est le cas, c’est un nombre extrêmement petit, nous pouvons faire comme s’il était très proche de zéro et donc 0.25 moins X est à peu près la même chose que 0,25 donc faisons cette hypothèse une fois de plus pour nous faciliter la vie donc c’est cinq virgule six fois 10 au négatif 10 est égal à x au carré sur 0,25 donc maintenant nous devons résoudre pour X d’accord donc nous avons nous avons cinq virgule six fois 10 au négatif 10 et nous allons multiplier cela nous allons multiplier cela par 0,25 et donc nous obtenons un virgule quatre cent quatre-vingt-dix pour cent.25 et ainsi nous obtenons un virgule quatre fois 10 est n’importe quel négatif 10 donc nous devons maintenant prendre la racine carrée de ce nombre et nous obtenons X est égal à ce qui nous donne X est égal à 1.2 fois 10 au négatif 5 donc allons-y et écrivons cela ici donc X X est égal à 1.2 fois 10 à la valeur négative de 5 d’accord qu’est ce que X représente nous avons tous ces calculs écrits ici nous avons peut être oublié ce que X représente X représente la concentration d’ions hydroxyde d’accord donc X est égal à la constante d’ions hydroxyde donc allons y et écrivons ça X est égal à ceux-ci donc c’est la molarité c’est la concentration d’ions hydroxyde et si nous savons que nous pouvons éventuellement obtenir le pH, c’était notre question initiale, calculer le pH de notre solution pour pouvoir trouver le Poh à partir de là, je sais que le Poh est égal au log négatif de la concentration d’ions hydroxyde donc je peux prendre le log négatif de ce que nous venons d’obtenir, le log négatif de 1.2 fois 10 à la valeur négative 5 et cela me donnera le Poh d’accord alors faisons-le donc le log négatif de 1.2 fois 10 à la valeur négative 5 va me donner un Poh de quatre virgule neuf deux d’accord alors je vais écrire Poh est égal à quatre virgule neuf deux et finalement pour trouver le pH j’ai besoin d’utiliser une autre chose parce que le pH plus le Poh est égal à 14 d’accord alors je peux brancher le Poh ici et ensuite le soustraire de 14 alors le pH est égal à 14 moins 4.9 2 et cela donne neuf virgule zéro huit donc le pH est égal à neuf virgule zéro huit donc nous avons affaire à une solution basique pour notre sel faisons-en une autre donc notre but est de calculer le pH d’une solution molaire de chlorure d’ammonium de zéro cinq zéro donc pour le chlorure d’ammonium nous avons NH quatre plus et Cl moins les anions chlorure ne vont pas réagir de manière appréciable avec l’eau mais les ions ammonium le feront donc écrivons notre réaction ici donc NH 4 plus va fonctionner comme un acide il va donner un proton à h2o donc si h2o accepte un proton il se transforme en ion hydronium donc h3o plus et si NH 4 plus perd un proton il nous reste nh3 d’accord alors commençons avec nos concentrations initiales nous essayons de trouver le pH de notre solution et nous commençons avec une solution au point zéro cinq zéro molaire de fluorure d’ammonium donc c’est la même concentration d’ions ammonium d’accord donc c’est le point zéro cinq zéro molaire. molaire et si on fait comme si cette réaction n’avait pas encore eu lieu, la concentration de nos produits est de zéro. Ensuite on pense au changement et puisque le NH 4 plus se transforme en NH 3, tout ce qu’on perd pour le NH 4 plus est ce qu’on gagne pour le NH 3, donc si on perd une certaine concentration de X pour l’ammonium, si on perd une certaine concentration de X pour le NH 4 plus, on gagne une certaine concentration de X pour le NH 3. concentration de X pour le NH 4 plus, on gagne la même concentration de X pour le NH 3 et donc on gagne aussi la même concentration pour l’hydronium, donc à l’équilibre notre concentration d’ammonium serait de 0-5-0 moins X, pour l’ion hydronium ce serait X et pour l’ammoniac, pour le NH 3, ce serait X aussi. Nous parlons donc de l’ammonium qui agit comme un acide ici et nous allons écrire une expression d’équilibre, nous allons écrire ka, ka est égal à la concentration des produits par rapport aux réactifs, ce serait donc la concentration de h3o plus fois la concentration de NH3 plus la concentration de NH4 plus parce que nous laissons de côté la concentration de NH4. NH 4 plus parce qu’on laisse l’eau de côté donc sur la concentration de NH 4 plus d’accord la concentration d’ions hydronium à l’équilibre est X donc on met un X ici même chose pour la concentration de NH 3 et à droite ce serait X donc on met un X ici c’est sur la concentration d’ammonium qui est le point zéro cinq zéro moins X donc ici on met zéro point zéro cinq zéro moins X ensuite on doit penser à la valeur KA donc trouver le KA pour cette réaction n’est généralement pas quelque chose que l’on trouve dans un tableau dans un manuel mais on sait qu’on parle d’une paire acide-base conjuguée acide-base conjuguée ici, donc NH4 plus et NH3 notre paire acide-base conjuguée, nous essayons de trouver le KA pour NH4 plus et encore une fois ce n’est pas quelque chose que l’on trouve habituellement dans la plupart des manuels mais la valeur du KA pour NH3 est de 1.8 fois 10 à la valeur négative de 5 donc pour un couple acide-base conjugué, ka fois KB est égal à kW donc nous essayons de trouver ka nous savons que KB est 1,8 fois 10 à la valeur négative de 5 ce qui est égal à 1,0 fois 10 à la valeur négative de 14 donc nous pouvons encore une fois trouver ka sur notre calculatrice donc 1,0 fois 10 à la valeur négative de 14 nous divisons cela par 1.8 fois 10 par la valeur négative 5 et donc la valeur de KA est 5,6 fois 10 par la valeur négative 10 donc si nous avons un peu de place ici nous disons que ka est 5,6 fois 10 par la valeur négative 10 ce qui est égal à donc x au carré ici et encore une fois nous allons supposer que X est beaucoup plus petit que le point 0 5 et 0 donc nous n’avons pas à nous inquiéter de X ici si c’est un nombre extrêmement petit point 0 5 0 moins X est à peu près la même chose que le point 0 5 0 donc on branche ça et on a le point 0 5 0 ici donc on doit résoudre X donc on sort la calculatrice et on prend cinq point six fois 10 jusqu’au négatif 10 et on multiplie par le point zéro cinq et ensuite on prend la racine carrée de ça pour avoir X donc X est égal à 5 point 3 fois 10 jusqu’au négatif 6 donc X est égal à cinq point trois fois 10 jusqu’à la valeur négative 6 X représente la concentration en ions hydronium donc c’est une concentration, c’est la concentration en ions hydronium donc pour trouver le pH tout ce qu’on a à faire c’est de prendre le log négatif de ça d’accord donc le pH est égal au log négatif de la concentration en ions hydronium donc on peut le rentrer ici cinq virgule trois fois dix jusqu’à la valeur négative six et on peut le résoudre et prenons prenons le log négatif de cinq virgule trois fois dix à la valeur négative six et nous obtenons cinq virgule deux huit si nous arrondissons ici, laissez-moi un peu plus de place, nous arrondissons à cinq virgule deux huit pour notre pH final, le pH est égal à cinq virgule deux huit, nous avons donc une solution acide, ce qui est ce à quoi nous nous attendions si nous pensons au sel qui nous a été donné à l’origine pour ce problème

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