Chimie 5:
Chimie des solutions
Calcul de pH
pH des polyacides et polybases
L’acide sulfurique

pH de l’acide sulfurique

Calculer le pH d'une solution d’acide sulfurique à C = 0.010 mol.L^-1. Sa première acidité est forte (pKa1 < 0), la deuxième acidité a pour constante : pKa2 = pKa = 2.0.


L’acide sulfurique est un diacide. Il est capable de libérer deux hydrogènes (deux protons H⁺).

Nous somme en présence de deux réactions simultanées :

a) la dissociation totale de H₂SO₄:

H₂SO₄ + H₂O HSO₄^- + H₃O⁺

Voici son tableau d'avancement:

E.I.	C	-	0	0
E.F.	0	-	C	C

b) Puis, la dissociation partielle de HSO₄^- (ampholyte):

HSO₄^- + H₂O SO₄^2- + H₃O⁺

Voici son tableau d'avancement, avec [ H₃O⁺] = y :

E.I.	C	-	0	C
E.E.	C - αC	-	αC	C + αC
E.E.	2C - y	-	y - C	y

Sachant que :

Ka = [SO₄^2-].[H₃O⁺] /HSO₄^-],

on en déduit:

Ka = (y - C)y / (2 C - y).

D’où l’équation du second degré :

2 C Ka - y Ka - h² + C y = 0

Ou encore :

y² + y (Ka - C) - 2 C Ka = 0

Avec Ka = 2 et C = 0.010 , l'équation devient:

y² + 1.99 y - 0.04 = 0

la résolution donne y = - 2.009901 (négative, donc à éliminer) et y = 0.019901.

Donc: pH = - log(0.019901) = 1.701146

pH = 1.70