On dissout 0,8 g d’hydroxyde de sodium dans 500ml d’eau pure, à la solution on ajoute 1l d’une solution de NaOH de PH=12.
1-Quel est le PH de la solution finale ?
2-L’hydroxyde de potassium ou potasse KOH est comme le NaOH une base forte.
On mélange 400ml d’une solution de KOH de PH=11. Quel est le PH de la solution ainsi préparée ?
1-Calcul du PH de la solution finale :
La réaction de dissolution du NaOH s’écrit :
Le nombre de moles d’ions OH- dans la solution (1) est :
N1=m/M=0,8 / 40=2*10-2
ainsi n1=2*10-2 mol
Déterminons le nombre de moles d’ions OH-dans la solution (2) :
A 25°C : PH+POH=14
ainsi POH = 14 - PH = 14 – 12 = 2
alors POH=2
[OH-] = 10-POH=10-2 mol/l
ainsi [OH-] = 10-2 mol/l
La concentration de la solution (2) est :
C2 = [OH-] = 10-2 mol/l
Le nombre de moles d’ions OH- dans cette solution est donc :
n2 = C2 * V2 = 10-2 * 1 = 10-2 mol
Le nombre de moles total d’ions OH- dans le mélange est :
nT = n1 + n2 = 2*10-2 + 10-2 = 3*10-2 mol
La concentration en ions OH- dans cette solution finale est :
[OH-] = nT / vT = nT / (V1 + V2) = (3*10-2) / (0,5 + 1) =2*10-2 ml
Le produit ionique de l’eau donne à 25°C :
[H3O+] * [OH-] = 10-14
alors [H3O+] = (10-14) / [OH-] = (10-14) / (2*10-2)= 5*10-13 mol/l
PH = -log ([H3O+]) = -log (5*10-13) = 13 – log(5) =12,3
d’où PH = 12,3
2ème méthode :
On a : [OH-] =2*10-2 ml
ainsi POH= -log ([OH-]) = -log (2*10-2) = 2 - log (2) = 2 – 0,3 = 1,7
Alors POH = 1,7
Or à 25°C : PH+POH=14
ainsi PH = 14 – POH = 14 – 1,7 = 12,3
d’où PH = 12,3
2-Calcul du PH de la solution préparée :
La concentration en ions OH- de la solution (1) est :
A 25°C : PH+POH=14
ainsi POH = 14 - PH = 14 – 11,5 = 2,5
alors POH=2,5
[OH-] = 10-POH=10-2,5 mol/l
ainsi [OH-] = 10-2,5 mol/l
La concentration de cette solution est :
C2 = [OH-] = 10-2,5 mol/l
Le nombre de mole d’ions OH- dans cette solution est donc:
n1 = C1 * V1 = 10-2,5 * 4 * 10-1 = 4 * 10-3 * 100,5 10-1= 4*3,2*10-4 = 12,8 * 10-4 mol
ainsi n1 = 12,8 * 10-4 mol
La concentration en ions OH- de la solution (2) est :
A 25°C : PH+POH=14
ainsi POH = 14 - PH = 14 – 11 = 3
alors POH=3
[OH-] = 10-POH=10-3 mol/l
ainsi [OH-] = 10-3 mol/l
La concentration de cette solution est :
C2 = [OH-] = 10-3 mol/l
Le nombre de mole d’ions OH- dans cette solution est donc :
n2 = C2 * V2 = 10-3 * 2 * 10-1 = 2*10-4 mol
alors n2 = 2*10-4 mol
Le nombre de moles total d’ions OH- dans le mélange est :
nT = n1 + n2 = 12,8*10-4 + 2*10-2 = 14,8*10-4 mol
La concentration en ions OH- dans cette solution finale est :
[OH-] = nT / vT = nT / (V1 + V2) = (14,8*10-4) / (0,4 + 0,2) =25*10-4 ml
Le PH de la solution préparée est :
POH =- log ([OH-]) = -log (25*10-4) = 4 - log (14,8) = 4 - 1,4 = 2,6
⟹POH=2,6
Or à 25°C : PH+POH=14
⟹PH = 14 – POH = 14 – 2,6 = 11,4
D’où PH = 11,4