Calculer le pH de deux solutions centimolaires (10−2 mol/L) d’acide chlorhydrique (solution A) et d’hydroxyde de sodium (solution B).
Understand the Problem
La question demande de calculer le pH de deux solutions : une solution d'acide chlorhydrique et une solution d'hydroxyde de sodium, toutes deux ayant une concentration de 10−2 mol/L. Pour résoudre cela, nous allons utiliser les formules pour déterminer le pH d'une solution acide et d'une solution basique.
Answer
Le pH de la solution d'acide chlorhydrique est $2$, et le pH de la solution d'hydroxyde de sodium est $12$.
Answer for screen readers
Le pH de la solution d'acide chlorhydrique est $2$, et le pH de la solution d'hydroxyde de sodium est $12$.
Steps to Solve
- Calculer le pH de la solution d'acide chlorhydrique (HCl)
Pour une solution d'acide fort comme HCl, le pH peut être calculé par la formule :
$$ pH = -\log[H^+] $$
Étant donné que la concentration de HCl est de $10^{-2}$ mol/L, alors $[H^+] = 10^{-2}$ mol/L. Donc :
$$ pH_{HCl} = -\log(10^{-2}) $$
- Calculer le pH de la solution d'hydroxyde de sodium (NaOH)
Pour une solution de base forte comme NaOH, nous devons d'abord trouver la concentration des ions hydroxyles $[OH^-]$. La concentration de NaOH est aussi de $10^{-2}$ mol/L, donc $[OH^-] = 10^{-2}$ mol/L.
Le pOH peut être calculé par la formule :
$$ pOH = -\log[OH^-] $$
Puis, nous pouvons trouver le pH à partir de la relation :
$$ pH + pOH = 14 $$
Donc :
$$ pOH_{NaOH} = -\log(10^{-2}) $$
Et ensuite,
$$ pH_{NaOH} = 14 - pOH_{NaOH} $$
- Calculer les valeurs finales de pH
Pour HCl :
$$ pH_{HCl} = -\log(10^{-2}) = 2 $$
Pour NaOH :
$$ pOH_{NaOH} = -\log(10^{-2}) = 2 $$ $$ pH_{NaOH} = 14 - 2 = 12 $$
Le pH de la solution d'acide chlorhydrique est $2$, et le pH de la solution d'hydroxyde de sodium est $12$.
More Information
Le pH est une mesure de l'acidité ou de la basicité d'une solution. Un pH de 7 est neutre, des valeurs inférieures indiquent des solutions acides tandis que des valeurs supérieures indiquent des solutions basiques. L'acide chlorhydrique est un acide fort et dissocie complètement dans l'eau, tandis que l'hydroxyde de sodium est une base forte qui se dissocie également complètement.
Tips
- Ne pas comprendre que pour un acide fort comme HCl ou une base forte comme NaOH, la concentration de l'acide ou de la base est égale à la concentration des ions produits, donc ne pas appliquer correctement la formule pour le pH ou le pOH.
- Oublier la relation $pH + pOH = 14$ lors du calcul du pH à partir du pOH.
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