Réponse:
Bonjour.
a.
Diluer la solution fait diminuer la concentration en ions oxonium H₃O⁺.
Or, pH = -log ( [H₃O⁺]/c⁰ )
Si [H₃O⁺] diminue alors le pH augmente, ce qui est l'effet desiré.
En ajoutant de la soude , on a la reaction
H₃O⁺ + OH⁻ → 2H₂O
Ainsi la quantité d'ions oxonium en solution diminue, la concentration de ces ions diminue également donc le pH augmente.
b.
La cuve étant remplie au tiers on a 100 L d'acide chlorhydrique à pH = 1,8
[H₃O⁺] = 10^(-pH) × c⁰
[H₃O⁺] = 10^(-1,8) × 1
[H₃O⁺] = 1,6.10⁻² mol/L
On desire une concentration correspondant à ph = 2,2
[H₃O⁺]f = 10^(-2,2) × 1
[H₃O⁺]f = 6,3.10⁻³ mol/L
[H₃O⁺] / [H₃O⁺]f = 1,6.10⁻²/6,3.10⁻³
[H₃O⁺] / [H₃O⁺]f = 2,5
Il faut diluer la solution par 2,5.
Vf / V = 2,5
Vf = 2,5×100
Vf = 250 L
Le volume final de solution doit être de 250 L pour avoir un pH de 2,2
Veau = 250-100= 150
Il faut ajouter 150 L d'eau dans la cuve pour ajuster le pH à 2,2.
Avec la soude :
n(H₃O⁺) = [H₃O⁺]×V
n(H₃O⁺) = 1,6.10⁻²×100
n(H₃O⁺) = 1,6 mol
il y a 1,6 mol d'ion oxonium dans les 100L d'acide chlorhydrique à pH=1,8
n(H₃O⁺)f = [H₃O⁺]f×V
n(H₃O⁺)f = 6,3.10⁻³ × 100
n(H₃O⁺)f = 0,63
Il faudrait 0,63 mol d'ions oxonium dans les 100 L à pH = 2,2.
1,6-0,63 = 0,97
Il faut neutraliser 0,97 mol d'ions oxonium donc ajouter 0,97 mol d'ions hydroxyde
V(NaOH) = n(OH-)/[NaOH]
V(NaOH) = 0,97 / 5
V(NaOH) = 0,194 L
Pour ajuster le pH à 2,2, il faut ajouter 194 mL de soude à 5mol/L
On peut négliger l'augmentation du volume global car 194 mL est faible devant les 100 L de solution initiale.
150/0,194 ≈ 750
Ajuster le pH à la soude necessite de manipuler des volumes 750 fois plus faibles que la dilution de la solution.
Réponse :
a. il faut diluer la solution qui fait diminuer la concentration en oxonium H3o.
mais, ph est égale a H3o
Si H3o diminu, alors le ph augmentera.
En ajoutant de la soude , on a la réaction chimique qui se produit.
H3o + OH=2H 2o
Ainsi la quantité d'oxonium diminuera, la concentration diminuera également donc le pH augmentera.
b. La cuve remplie au tiers on a 100L d'acide à pH égale 1,8 H3o egale 10^(-pH) × c⁰
[H₃O⁺] = 10^(-1,8) × 1
[H₃O⁺] = 1,6.10⁻² mol/L
On desire une concentration correspondant à 2,2
[H₃O⁺]f = 10^(-2,2) × 1
[H₃O⁺]f = 6,3.10⁻³ mol/L
[H₃O⁺] / [H₃O⁺]f = 1,6.10⁻²/6,3.10⁻³
[H₃O⁺] / [H₃O⁺]f = 2,5
Il faut diluer la solution par 2,5.
Vf / V = 2,5
Vf = 2,5×100
Vf = 250 L
Le volume final de solution doit être de 250 L pour avoir un pH de 2,2
Veau = 250-100= 150
Il faut ajouter 150 L d'eau dans la cuve pour ajuster le pH à 2,2.
Avec la soude :
n(H₃O⁺) = [H₃O⁺]×V
n(H₃O⁺) = 1,6.10⁻²×100
n(H₃O⁺) = 1,6 mol
il y a 1,6 mol d'ion oxonium dans les 100L d'acide chlorhydrique à pH=1,8
n(H₃O⁺)f = [H₃O⁺]f×V
n(H₃O⁺)f = 6,3.10⁻³ × 100
n(H₃O⁺)f = 0,63
Il faudrait 0,63 mol d'ions oxonium dans les 100 L à pH = 2,2.
1,6-0,63 = 0,97
Il faut neutraliser 0,97 mol d'ions oxonium donc ajouter 0,97 mol d'ions hydroxyde
V(NaOH) = n(OH-)/[NaOH]
V(NaOH) = 0,97 / 5
V(NaOH) = 0,194 L
Pour ajuster le pH à 2,2, il faut ajouter 194 mL de soude à 5mol/L
On peut négliger l'augmentation du volume global car 194 mL est faible devant les 100 L de solution initiale.
150/0,194 ≈ 750
Ajuster le pH à la soude necessite de manipuler des volumes 750 fois plus faibles que la dilution de la solution.