Sommaire
1Rappeler la définition du pH 2Manipuler la relation pour exprimer la concentration en ions oxonium \left[ \ce{H3O+} \right] 3Rappeler la valeur de l'activité su solvant eau 4Repérer la valeur du pH 5Effectuer l'application numériqueLe pH définit le caractère acide d'une solution. Il correspond à l'opposé du logarithme décimal de la concentration en ions oxonium. Si le pH est connu, on peut calculer la concentration des ions oxonium en solution.
Une solution a un pH égal à 3,5. Déterminer la concentration en \text{mol.L}^{-1} des ions oxonium en solution.
Rappeler la définition du pH
On rappelle la définition du pH :
\displaystyle{ pH = - \log\left(\dfrac{\ce{[H3O+]}_{\text{(mol.L}^{-1})}}{\text{C}^0_{\text{(mol.L}^{-1})}}\right)}.
La définition du pH est :
\displaystyle{ pH = - \log\left(\dfrac{\ce{[H3O+]}_{\text{(mol.L}^{-1})}}{\text{C}^0_{\text{(mol.L}^{-1})}}\right)}
Manipuler la relation pour exprimer la concentration en ions oxonium \left[ \ce{H3O+} \right]
On manipule la relation pour exprimer la concentration en ions oxonium \left[ \ce{H3O+} \right] en fonction du pH. On obtient :
\left[\ce{H3O+}\right] = \text{C}^0 \times10^{-pH}
On a donc :
\left[\ce{H3O+}\right] = \text{C}^0 \times10^{-pH}
Rappeler la valeur de l'activité su solvant eau
L'activité du solvant eau est nécessaire au calcul du pH. Sa valeur est : \text{C}^0 = 1 \text{ mol.L}^{-1}.
On a :
\text{C}^0 = 1 \text{ mol.L}^{-1}
Repérer la valeur du pH
On relève la valeur du pH qui s'exprime sans unité.
L'énoncé indique :
pH=3{,}5
Effectuer l'application numérique
On effectue l'application numérique afin de calculer la valeur de la concentration en ions oxonium. On conserve autant de chiffres significatifs que la valeur du pH.
Ici, le pH étant donné avec deux chiffres significatifs, la concentration en ions oxonium sera écrite avec aussi deux chiffres significatifs.
On obtient donc :
\left[\ce{H3O+}\right] = 1\times10^{-3{,}5}
\left[\ce{H3O+}\right] = 3{,}2\times10^{-4} \text{ mol.L}^{-1}