"On raisonne en quantité de matière"

[Ixe]

Bonjour,

Je suis en terminale S, et j'ai choisis l'option Physique-Chimie en début d'année, c'est pour cela que je suis obligé d'assurer dans cette matière pour mon bac (Que je n'ai pas encore :triste: ).

Durant les TP de manipulation de chimie, sur l'étude de l'acidité des solutions, j'ai remarqué qu'une question revenait souvent :

"L'eau a t elle une influence sur le pH ?"

Pour moi, il serait logique de dire que lorsqu'une solution est acide ou basique, ajouter de l'eau à pH = 7,0, ferait tendre le pH de la solution finale vers 7,0 (Dépendant des proportions de solutions versées).

Aussi, toujours l'or de tp de manip de chimie,sur les titrages, les concentration, l'avancement, etc... , le professeur passe dans les rangs, et pose souvent la question :

"Si j'ajoute de l'eau, comme-cela, c'est grave ?" Et il rajoute de l'eau distillé.
J'ai retenu que la réponse est "On raisonne en quantité de matière". Cependant, je ne comprends pas pourquoi. Je ne comprends pas cette phrase dans le tp. Est ce qu'on ignore l'H2O car on le considère en excé ?
Aussi, je dirai que je sais que l'ajout d'eau distillé est importante, pouvant permettre par exemple, de prendre des valeurs de conductimétire, ou pH-métrie (Pas facile avec 5mL de solution, hein ?).

Je vous remercie, et j’espère que vous pourrez m'éclairer.

[supsciences]

Durant les TP de manipulation de chimie, sur l'étude de l'acidité des solutions, j'ai remarqué qu'une question revenait souvent :

"L'eau a t elle une influence sur le pH ?"

Pour moi, il serait logique de dire que lorsqu'une solution est acide ou basique, ajouter de l'eau à pH = 7,0, ferait tendre le pH de la solution finale vers 7,0 (Dépendant des proportions de solutions versées).

Oui, bien sûr, car le pH est directement lié à la concentration des ions H3O+ et HO- présents dans la solution : si tu ajoutes de l'eau, tu effectues une dilution donc ces concentrations varient, par conséquent le pH également

- pour une solution acide (pH7) : on utilise la formule pH=14+log[HO-]
Si on dilue la solution, [HO-] diminue donc le pH diminue et se rapproche donc de 7 (la solution devient moins basique)

- cas particulier : les solutions "tampons" constituées d'un acide et de sa base conjuguée à la même concentration. Dans ce cas, pH=pKa et l'ajout d'eau (modéré) n'a quasiment pas d'influence sur le pH.

Aussi, toujours l'or de tp de manip de chimie,sur les titrages, les concentration, l'avancement, etc... , le professeur passe dans les rangs, et pose souvent la question :

"Si j'ajoute de l'eau, comme-cela, c'est grave ?" Et il rajoute de l'eau distillé.
J'ai retenu que la réponse est "On raisonne en quantité de matière". Cependant, je ne comprends pas pourquoi. Je ne comprends pas cette phrase dans le tp. Est ce qu'on ignore l'H2O car on le considère en excé ?
Aussi, je dirai que je sais que l'ajout d'eau distillé est importante, pouvant permettre par exemple, de prendre des valeurs de conductimétire, ou pH-métrie (Pas facile avec 5mL de solution, hein ?).

Pour effectuer un titrage, on prélève un volume V de solution de concentration C inconnue qu'on place dans le bécher. Cela correspond à une quantité de matière n=CV. L'ajout d'eau ne modifie pas la quantité de matière du réactif à doser. A l'équivalence, les réactifs ont été introduits en proportions stoechiométriques, on peut donc en déduire n, puis C via la formule C=n/V.

L'ajout d'eau ne modifie donc pas le résultat du titrage, et permet d'avoir une hauteur de solution suffisante pour plonger les électrodes, et pour les dosages conductimétriques cela permet de minimiser les effets de la dilution lors de l'ajout de la solution titrante.

[Ixe]

Merci beaucoup.

Ah, simple question, je ne comprends pas l'équation pH=14+log[HO-].
Je croyais que pH=-log[H3O+] était l'équation par "défaut" pour calculer les pH.

On se sert de la même manière des ions OH- pour une espèce basique, que d'H3O+ pour une espèce acide ? Si oui, pourquoi obtient t on pH=14+log[HO-] ? Le 14 vient il de la réaction d'autoprotolyse de l'eau ? Pourquoi obtient t'on une somme (+) au lieu d'une différence ?

Désolé, en fait, ça fait plus d'une question ^^. J'ai pourtant fouillé dans mes cours et polycopié, je n'ai que des titrages d'espèces acides. La seul fois ou le professeur m'a demandé un titrage basique, c'était lors du contrôle (Qui a alors été catastrophique).

Peux tu m'aider ?

Cordialement.

[st00pid_n00b]

Oui, pH=-log[H3O+] est l'équation par "défaut". On peut utiliser [H3O+] ou [HO-]. Tu sais que la constante d'équilibre de l'eau Ke = [H3O+][HO-] = 10^(-14). Oui, ça vient de l'autoprotolyse de l'eau, mais il faut garder à l'esprit que c'est une constante, le produit des concentrations vaut toujours 10^-14 que la solution soit acide ou basique (à 25°C).

Après tu prend le log et ça te donne la relation:

log([H3O+][HO-]) = log(10^(-14))
log[H3O+] + log[HO-] = -14
-log[H3O+] - log[HO-] = 14
-log[H3O+] = 14 + log[HO-]
pH = 14 + log[HO-]

[Ixe]

Oui, pH=-log[H3O+] est l'équation par "défaut". On peut utiliser [H3O+] ou [HO-]. Tu sais que la constante d'équilibre de l'eau Ke = [H3O+][HO-] = 10^(-14). Oui, ça vient de l'autoprotolyse de l'eau, mais il faut garder à l'esprit que c'est une constante, le produit des concentrations vaut toujours 10^-14 que la solution soit acide ou basique (à 25°C).

Après tu prend le log et ça te donne la relation:

log([H3O+][HO-]) = log(10^(-14))
log[H3O+] + log[HO-] = -14
-log[H3O+] - log[HO-] = 14
-log[H3O+] = 14 + log[HO-]
pH = 14 + log[HO-]

Merci, j'ai tout compris.