Corrigés des exercices
151
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
c i et z i représentant, respectivement, la concentration molaire et le nombre de charge de chaque
ion i. Ici :
= 0,1 mol.L
–1
I ne dépassant pas 0,1 mol.L –1 ,
est calculé par la formule de Debye et Hückel étendue :
D’où : pH = –log 10
– log 10 [H 3 O + ] = + 0,12 – log 10 0,05
soit : pH = 1,42
Remarque importante. Le cas des milieux salins trop concentrés pour que la formule approchée
du pH soit correcte est un cas fréquent en pratique (eaux minérales, eau de mer, sérum sanguin,
etc.). Quand le calcul s’avère peu précis parce que le milieu est trop compliqué pour être modélisé
de façon satisfaisante, la mesure avec une électrode de verre et un pH-mètre correctement étalonné
reste la meilleure solution.
Ce qu’il faut retenir de l’exercice 6.3
Le calcul d’un pH en milieu ionique concentré doit faire intervenir l’activité des ions H 3 O
+ .
Le cœfficient d’activité des ions H 3 O + peut être calculé par la théorie de Debye et Hückel.
Son expression dépend de la force ionique I du milieu.
6.4* Identifier et classer les acides et les bases faibles
Selon les cas, utiliser l’une des deux formules : pK A = –log 10 K A ou
.
Acides par force croissante (valeurs de pK A décroissantes) : H 2 S : HF ; CCl 3 COOH.
Bases par force croissante (valeurs de pK A croissantes) : HCOO
– : ClO
– ; PO 4
3– .
Espèce
ClO –
PO 4
3–
HF
HCOO –
CCl 3 COOH
H 2 S
Nom
ion
hypochlorite
ion
phosphate
acide
fluorhydrique*
ion
méthanoate
acide
trichloréthanoïque
acide
sulfhydrique*
K A
3,2.10
–8
4.10
–13
6,3.10
–4
1,8.10
–4
0,2
10
–7
pK A
7,5
12,4
3,2
3,75
0,7
7
* en solution aqueuse.
I =
1
2
(0,05 ×1
2
+ 0,05 ×1
2
+ 0,1×1
2 )
γ H 3 O
+
log 10 γ H 3 O + = −
0,509 × z
2
× I
1+ I
= −
0,509 ×1
2
× 0,1
1+ 0,1
= −0,12
γ H 3 O
+
K A = 10
−pK A