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15 • Transformations chimiques en solution aqueuse – Réactions acidobasiques…
L’addition d’eau produit uniquement un effet de dilution, puisque toutes les dissociations sont
déjà totales.
➤ Stratégie
Il serait maladroit de calculer le pH après chacune des cinq additions. La meilleure démarche
consiste à :
• calculer les quantités totales d’ions H 3 O ϩ et HO – introduites dans la solution ;
• déterminer si l’une de ces espèces est en excès par rapport à l’autre, et quelle quantité il en
reste en définitive dans la solution après réaction ;
• calculer le volume total final et la concentration de l’espèce en excès ;
• calculer le pH.
➤ Quantité d’ions H 3 O ϩ
50 mL de HBr 0,1 M ( 1 ) contiennent . . . . . . . . . . 0,1 mol.L –1 ϫ 50.10 –3 L ϭ 5.10 –3 mol
100 mL de HClO 4 0,05 M contiennent. . . . . . . 0,05 mol.L –1 ϫ 100.10 –3 L ϭ 5.10 –3 mol
Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.10 –2 mol
➤ Quantité d’ions HO –
20 mL de soude 0,2 M contiennent . . . . . . . . . . . 0,2 mol.L –1 ϫ 20.10 –3 L ϭ 4.10 –3 mol
1 g de potasse (1,8.10 –2 mol) donne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,8.10 –2 mol
Total . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2.10 –2 mol
➤ Bilan
Après la neutralisation, il restera 2,2.10 –2 mol – 1.10 –2 mol ϭ 1,2.10 –2 mol d’ions HO – dans la
solution, dont le volume est 50 mL ϩ 20 mL ϩ 100 mL ϩ 200 mL ϩ 130 mL ϭ 500 mL ( 2 ) ;
c(HO – ) ϭ 1,2.10 –2 mol / 0,500 L ϭ 2,4.10 –2 mol.L –1
Calcul du pH :
[H 3 O ϩ ] ϭ 1.10 –14 / [HO – ] ϭ 4,2.10 –13
pH ϭ – log [H 3 O ϩ ] ϭ 12,4
Exercice 15.10 Mélange de solutions acides et basiques
Un flacon, contenant une solution aqueuse d’un composé qu’on appellera A, a
perdu son étiquette. On peut faire les observations suivantes :
➤ La solution obtenue en mélangeant 50 mL de HCl 0,1 M et 50 mL de la
solution de A présente un pH de 1,3.
➤ La solution obtenue en mélangeant 50 mL de soude 0,1 M et 50 mL de la
solution de A présente un pH de 9.
Ces résultats permettent-ils de savoir si A est un acide ou une base, fort(e) ou
faible, ou un composé indifférent (neutre) ?
1. 0,1 M ϭ 0,1 mol.L –1 .
2. Le volume de la soude solide est négligeable.
15 • Transformations chimiques en solution aqueuse – Réactions acidobasiques…
L’addition d’eau produit uniquement un effet de dilution, puisque toutes les dissociations sont
déjà totales.
➤ Stratégie
Il serait maladroit de calculer le pH après chacune des cinq additions. La meilleure démarche
consiste à :
• calculer les quantités totales d’ions H 3 O ϩ et HO – introduites dans la solution ;
• déterminer si l’une de ces espèces est en excès par rapport à l’autre, et quelle quantité il en
reste en définitive dans la solution après réaction ;
• calculer le volume total final et la concentration de l’espèce en excès ;
• calculer le pH.
➤ Quantité d’ions H 3 O ϩ
50 mL de HBr 0,1 M ( 1 ) contiennent . . . . . . . . . . 0,1 mol.L –1 ϫ 50.10 –3 L ϭ 5.10 –3 mol
100 mL de HClO 4 0,05 M contiennent. . . . . . . 0,05 mol.L –1 ϫ 100.10 –3 L ϭ 5.10 –3 mol
Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.10 –2 mol
➤ Quantité d’ions HO –
20 mL de soude 0,2 M contiennent . . . . . . . . . . . 0,2 mol.L –1 ϫ 20.10 –3 L ϭ 4.10 –3 mol
1 g de potasse (1,8.10 –2 mol) donne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,8.10 –2 mol
Total . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2.10 –2 mol
➤ Bilan
Après la neutralisation, il restera 2,2.10 –2 mol – 1.10 –2 mol ϭ 1,2.10 –2 mol d’ions HO – dans la
solution, dont le volume est 50 mL ϩ 20 mL ϩ 100 mL ϩ 200 mL ϩ 130 mL ϭ 500 mL ( 2 ) ;
c(HO – ) ϭ 1,2.10 –2 mol / 0,500 L ϭ 2,4.10 –2 mol.L –1
Calcul du pH :
[H 3 O ϩ ] ϭ 1.10 –14 / [HO – ] ϭ 4,2.10 –13
pH ϭ – log [H 3 O ϩ ] ϭ 12,4
Exercice 15.10 Mélange de solutions acides et basiques
Un flacon, contenant une solution aqueuse d’un composé qu’on appellera A, a
perdu son étiquette. On peut faire les observations suivantes :
➤ La solution obtenue en mélangeant 50 mL de HCl 0,1 M et 50 mL de la
solution de A présente un pH de 1,3.
➤ La solution obtenue en mélangeant 50 mL de soude 0,1 M et 50 mL de la
solution de A présente un pH de 9.
Ces résultats permettent-ils de savoir si A est un acide ou une base, fort(e) ou
faible, ou un composé indifférent (neutre) ?
1. 0,1 M ϭ 0,1 mol.L –1 .
2. Le volume de la soude solide est négligeable.