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18 pH d’une solution contenant
une monobase forte
1. EN QUELQUES MOTS…
Placée en solution aqueuse, une monobase forte (notée B) se protonne totalement pour donner naissance à son acide conjugué (noté BH + ) ainsi qu’à des ions hydroxyde (HO – ). Cette
transformation chimique est totale. Le proton accepté par la base provient d’une molécule
d’eau.
Connaissant la concentration des ions hydroxyde présents à l’équilibre, on peut déduire la
concentration des ions oxonium et ainsi le pH de la solution.
2. CE QU’IL FAUT RETENIR…
* Démonstration de la formule
La réaction de protonation d’une base forte étant totale, la quantité d’acide conjugué (BH + )
ainsi que la quantité d’ions hydroxyde (HO – ) formées à l’équilibre sont égales à la quantité de
base initialement apportée en solution, comme le montre le tableau d’avancement suivant :
La concentration des ions hydroxyde présents en solution à l’équilibre est donc égale à la
concentration de la base (B) apportée initialement.
[HO – ] eq = = [B] 0 = C b
Le produit ionique de l’eau permet de déterminer la concentration des ions oxonium (H 3 O + )
lorsque l’on connaît celle des ions hydroxyde (Fiche 13).
Ke = [H 3 O + ] ¥ [HO – ] ¤ [H 3 O + ] =
Or le pH d’une solution est directement lié à la concentration en ions oxonium (Fiche 12).
pH = – log[H 3 O + ]
On peut donc en déduire le pH d’une solution contenant une base forte.
pH = – log
pH = – log
= – log(10 –14 ) + log(C b )
B
+
H 2 O
Æ
BH +
+
HO –
État initial
n 0
excès
0
0
État d’équilibre
0
excès
n 0
n 0
pH = 14 + log(C b )
O
B
Réaction
totale
2
B
O
H
H
H
+
−
+
+
2
n 0
V
---- -
Ke
HO
–
[
]
--------------- -
Ke
HO
–
[
]
--------------- -
⎝
⎠
⎛
⎞
10
14
–
C 0
-----------⎝
⎠
⎛
⎞
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