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Chimie 5:
Chimie des solutions
Calcul de pH
pH d'une solution basique d'ammoniac
pH d'une solution basique d'ammoniac
Pour l'ammoniac, nous avons:
Ka = 5.62 x 10-10
Nous avons aussi : Ke = Ka x Kb.
Donc Kb = Ke/Ka =
10-14 / 5.62 x 10-10
= 1.78 x 10-5
Kb = 1.78 x 10-5
NH3(aq) + H2O(l)
NH4+(aq) + HOO-(aq)
| E.I. |
C | - |
0 | 0 |
| E.C. |
- y | - |
y | y |
| E.E. |
C - y | - |
y | y |
Par définition:
Kb = [NH4+] [HOO-]
/[NH3] = y x y /(C - y)
Kb = y2/(C - y)
a) C = 0.10 . Kb est très faible devant C, on aura donc :
C - y ≈ C . D'où:
Kb = y2/C
Il vient:
y = √(C Kb)
y = √(0.1 x 1.78 x 10-5) =
0.001334
C'est à dire:
[HO-] = 0.001334 M
On sait que:
pOH = - log([HOO-])
pH = 14 - pOH
pOH = - log(0.001334) = 2.87
pH = 14 - pOH = 14 - 2.87 = 11.13
pH(NH3 basique , 0.10 M) = 11.13
α = y/C = 0.001334/0.1 = 0.01334 = 3.33%
b) C = 1.0 x 10 -5 . Kb n'est pas negligeable
devant C, on aura donc :
Kb = y2/(C - y)
Ce qu amème à l'équation:
y2 + Kb y - C Kb = 0
On élimine la solution négative. La solution positive
est:
y = (1/2)[ - Kb + √(Kb2 + 4 C Kb)]
y = (1/2)[ - 1.78 x 10-5 +
√((1.78 x 10-5)2 +
4 x 1.0 x 10 -5 x 1.78 x 10-5 )]
y = (1/2)[ - 1.78 x 10-5 +
√(3.1684 x 10-10 +
7.12 x 1.78 x 10-10 )]
y = 1.09997 x 10-5
C'est à dire:
[HOO-] = 1.09997 x 10-5 M
pOH = - log(1.09997 x 10-5) = 4.90
pH = 14 - pOH = 14 - 4.90 = 9.09
pH(NH3 basique , 1.0 x 10 -5 M) = 9.09
α = y/C = 1.09997 x 10-5/0.1 =
1.09997 x 10-4 = 0.011%
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