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Limite d'utilisation des formule de pH [5915]

quagma

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Activité : 0.5 / 5
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1 messages postés


Posté le : 19/11/2005, 01:13 (Lu 2898 fois)
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Je cherche les limites d'utilisation des formules pH=-LogCA
et pH=14+LogCb
Cette limite est liée à l'aproximation activité= concentration.
On parle de solution diluée mais pas trop diluée. C'est trop flou pour moi.
merci

Re: Limite d'utilisation des formule de pH [5927]

maurice
Modérateur

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Posté le : 19/11/2005, 13:26 (Lu 2891 fois)
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Je comprends bien ta douleur.
On dit du pH que c'est le log de la concentration molaire. C'est vrai, mais il faut dire que par concentration, il faut entendre ici la nombre de moles de ions H3O+ par litre d'eau LIBRE, c'est-à-dire par litre d'eau non adsorbée autour des ions, donc immobilisée autour desdits ions. Or on ne sait pas comment calculer cette quantité d'eau libre. Tout ce qu'on sait calculer, c'est le volume de la solution, ou à la limite la masse d'eau utilisée pour faire la solution.
Donc la concentration d'une solution exprimée par litre d'eau lilbre est ce qu'on appelle l'activité. Elle n'est JAMAIS égale à la concentration habituelle, mais elle s'en rapproche quand on dilue.
On considère que, quand la concentration est moins de 0.01 M, la masse d'eau libre est si peu différente de la masse d'eau totale qu'on peut négliger la différence. En effet, dans une solution 0.01 molaire, il y a 0.01 mole H+ par litre. Donc, si chaque H+ immobilise 10 H2O, il y a 0.1 mole H2O fixée autour de H+. En présence de 55,5 mole d'eau totale, il reste 55.4 mole d'eau libre. Cela fait 0.2% d'eau en moins. L'activité de H+ est de 0.0102. On commet une erreur de 2% sur la concentration. Le log de 0.0102 vaut -1.991. Admettre que le pH vaut 2 est acceptable.


Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: Limite d'utilisation des formule de pH [5962]

chrome VI

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190 messages postés


Posté le : 19/11/2005, 20:47 (Lu 2881 fois)
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Merci beaucoup Maurice pour ces belles informations .
Citation
C'est vrai, mais il faut dire que par concentration, il faut entendre ici la nombre de moles de ions H3O+ par litre d'eau LIBRE, c'est-à-dire par litre d'eau non adsorbée autour des ions, donc immobilisée autour des dits ions .

Que voulez vous dire par le terme "adsorbé" ?
La molécule H2O dans H3O+ est elle considérée comme étant adsorbée à H+? Les molécules H2O dans le complexe
Cu(H2O)62+ sont elles considérées comme adsorbées à Cu2+ ?
Merci d'avance .

Re: Limite d'utilisation des formule de pH

maurice
Modérateur

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1758 messages postés


Posté le : 19/11/2005, 22:18 (Lu 2874 fois)
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Eh oui. Tu as raison. Sauf qu'on ne sait pas très bien combien de molécules d'eau sont adsorbées autour des ions comme H+ et Cu2+. On admet pour simplifier que 1 H2O est fixé sur H+ pour former H3O+ et 6 H2O autour de Cu2+ pour former Cu(H2O)62+. Mais la sphère d'immobilisation des molécules d'eau doit être bien plus grande que cela. Les mesures thermodynamiques montrent que l'addition de 1 mole d'eau à une solution contenant 1 mole HCl et 1000 moles d'eau, est légèrement exothermique. Donc la 1001ème molécule d'eau est encore attirée par le ion central H+. Elle ne doit pas tenir bien solidement, cette 1001ème molécule, certes ... L'important est qu'on ne sait pas la formule du ion acide, qu'on appelle H3O+ pour simplifier. Ce serait plus juste de dire que n molécules d'eau sont fixées autour de H+, où n peut varier entre 1 et 1000.


Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

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