CHIMIE

Déterminer à 25 °C le pH d’une solution d’ammoniac à
c = 1,0 . 10 –4 mol . L –1 .
Donnée : pK A(NH 4 + /NH3)=9,2.
L’équation de la réaction prépondérante s’écrit :
NH3 + H 2O=NH 4 + + OH –
• pK B = pK e – pK A = 14,0 – 9,2
soit : pK B= 4,8
COURS
et : pH = pKe – pOH
(16.21)
Par analogie avec une solution d’acide faible, la valeur du pH ainsi trouvée est correcte
si pH > 7,5 et pOH pK B – 1 , soit, ce qui est équivalent, si pH pK A + 1
ou si pK B – pc 2 .
■ La base est relativement forte et/ou diluée, sa protonation est importante.
L’expression K B = devient K B = ,soit :
(16.22)
équation qu’il suffit de résoudre pour trouver w ; le pH de la solution se calcule
alors par la relation pH = pK e + log w = pK e – pOH.
D’un point de vue pratique, il est recommandé de comparer pK B et pc et, en
justifiant chimiquement le choix fait, d’établir et d’utiliser :
• la relation (16.20) , si pK B – pc 2 ;
• la relation (16.22) , si pK B – pc < 2 .
w 2 + K B . w – K B . c = 0
Une fois trouvée la valeur du pH, il faut toujours vérifier les hypothèses faites.
4.4 pH d’une solution d’ampholyte
Équilibres acido-basiques
Pour s’entraîner : ex. 12, 13, 14 et 15
Considérons une solution d’un sel NaHA de concentration apportée c . La dissociation
totale du sel a pour équation :
NaHA (s) c eau Na + (aq) + HA – (aq)
16
Pour une solution de base faible de concentration apportée c et appartenant
à un couple de constante d’acide K A , le pH vaut :
pOH = (pK B + p c) sipK B– pc 2avec pK B = pK e – pK A
APPLICATION 5
pH d’une solution d’ammoniac
• pK B – pc = 0,8 < 2 : la protonation de l’ammoniac est
donc relativement avancée.
En considérant alors que :
[NH3] = c – w
nous obtenons la relation (8.22), soit ici :
w 2 + 10 –4,8 . w – 10 –8,8 = 0
soit : w = 3,3 . 10 –5 mol . L –1
d’où : pOH = 4,5
et : pH = 9,5
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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