CHIMIE

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COURS
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Équilibres acido-basiques
[A]>> [B]
[B] est négligeable
devant [A]
pKA – 1
[A]>[B]
Aprédomine
[A]et [B] sont
du même ordre de grandeur
Doc. 17 Espèces acide ou basique négligeables en fonction du pH.
milieu basique
milieu acide
l’autoprotolyse
de l’eau peut être
négligée
[HO – ] >> [H3O + pH
]
7,5
7,0
6,5
[H 3O + ] >> [HO – ]
l’autoprotolyse
de l’eau
peut être négligée
Doc. 18 Autoprotolyse de l’eau et
pH d’une solution.
pKA pKA + 1 pH
[B]>[A]
Bprédomine
4.1.2. Calculs de pH et autoprotolyse de l’eau
■ La concentration des ions hydroxyde est négligeable devant celle des ions
hydronium si [H 3O + ] 10 . [HO – ] .Àl’aide du produit ionique de l’eau (16.2) :
cette inégalité s’écrit : [H 3O + ] 10 .
K e = [H 3O + ] . [HO – ]
soit [H 3O + ] 2 10 . K e , c’est-à-dire : pH . (pK e – 1)
soit, à 25 °C : pH 6,5
■ La concentration des ions hydronium est négligeable devant celle des ions
hydroxyde si [HO – ] 10 . [H 3O + ] . À l’aide du produit ionique de l’eau, cette
inégalité devient :
10 . [H 3O + ]
soit [H 3O + ] 2 0,10 . K e , c’est-à-dire : pH . (pK e + 1)
soit, à 25 °C : pH 7,5
À 25 °C, dans une solution aqueuse :
•si pH 6,5 , [HO – ] est négligeable devant [H 3O + ] ;
• si pH 7,5 , [H 3O + ] est négligeable devant [HO – ] .
D’un point de vue chimique, cela revient à négliger l’autoprolyse de l’eau, devant
les autres réactions pour pH 6,5 ou pH 7,5 (doc. 18).
Par la suite, les calculs de pH seront limités aux domaines de concentration où
l’autoprotolyse de l’eau peut être négligée.
4.1.3. Précisions des mesures de pH ; conséquences
Calculons l’erreur commise sur une concentration en ions hydronium lorsque celleci
est déterminée à partir d’une mesure de pH.
Par définition : pH = – log [H 3O + ]
soit : 2,3 . pH = – ln [H 3O + ]
d’où : 2,3 . d(pH) = – d(ln [H 3O + ]) =
soit finalement : = – 2,3 .d(pH)
[B]>> [A]
[A] est négligeable
devant [B]
En assimilant les différentielles d[H3O + ] et d(pH) aux erreurs et le maximum de leurs
valeurs absolues respectivement aux incertitudes ∆[H 3O + ] et ∆pH, il vient :