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I - Réaction d'auto protolyse de l'eau et produit Ionique

1) Autoprotolyse de l'eau

le pH de l'eau pure vaut 7,0
Elle contient des ions oxonium H₃O⁺:

pH=-log([H₃O⁺])
Donc [H₃O⁺]=10^-7mol/L

L'eau pure subit une ionisation partielle:

Cette ionisation fournit autant d'ions oxonium que d'ions hydroxyde. A 25°, On prend V=1L d'eau pure. On a donc m=1kg=10³g

2) Avancement final

Si on regarde l'équation, on peut en déduire que l'avancemetn final est donné par H₃O⁺(pour une mole d'eau on a une mole d'ions oxonium et une mole d'ions hydroxyde.)

Cette réaction est donc limitée. A 25°C, dans l'eau pure, [H₃O⁺]=[OH^-]=10^-7mol/L

3) Produit ionique de l'eau

La constante d'équilibre associée à l'équation d'autoprotolyse:

On met ici un 1 au dénominateur en rapport avec la formule de calcul du quotient d'avancement (produit des concentrations des produits sur le produit des concentrations des réactifs) et parce qu'on ne compte par le solvant ou les quantités en excès.

Ici Ke=10^-14
Ke dépends de la température de l'eau.
Ce calcul s'effectue pour toute solution aqueuse

Pour des raisons de commodité d'écriture on utilise souvent le cologarithme qui est en fait une fonction notée p et définie par:

Pour voir un exemple d'applications vous pouvez cliquer ici:

On considere deux solutions aqueuses A et B et on se propose de calculer leur pH

Solution A:

Donnée: [H₃O⁺]=6.5x10^-5mol/L

Solution B:

Donnée: [OH^-]=5.5x10^-10mol/L

On passe par Ke:

Le résultat pH=pKe+log([OH^-]) peut être retenu à titre général