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Vidéo de question : Calculer la concentration en ions hydroxyde d’un échantillon à partir de son pH Chimie

Un chimiste a 5 échantillons d’eaux usées. Il mesure les valeurs de pH de tous ces échantillons à 25°C et les note dans le tableau ci-dessous. Quelle est la concentration en ions hydroxyde [OH⁻], en mol/L, de l’échantillon 1 ? Donnez votre réponse au centième près en notation scientifique.

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Transcription de vidéo

Un chimiste a cinq échantillons d’eaux usées. Il mesure les valeurs de pH de tous ces échantillons à 25 degrés Celsius et les note dans le tableau ci-dessous. Quelle est la concentration en ions hydroxyde OH−, en moles par litre, de l’échantillon un ? Donnez votre réponse au centième près en notation scientifique.

Les valeurs de pH de cinq échantillons sont données dans le tableau. Le pH est un moyen de représenter la concentration en ions hydronium d’une solution. La concentration en ions hydronium dans n’importe quelle solution aqueuse à 25 degrés Celsius est étroitement reliée à la concentration en ions hydroxyde. En fait, à 25 degrés Celsius, la concentration en ions hydronium multipliée par la concentration en ions hydroxyde sera égale à une fois 10 puissance moins 14. Tout comme la concentration en ions hydronium peut être exprimée par le pH, la concentration en ions hydroxyde peut être représentée par le pOH. Ces quatre quantités - le pH, le pOH, la concentration en ions hydronium et la concentration en ions hydroxyde - peuvent être liées les unes aux autres via six équations différentes, tant que la température de la solution est de 25 degrés Celsius.

Pour répondre à cette question, nous devons calculer la concentration en ions hydroxyde de l’échantillon un, qui a un pH de 7,6. En regardant la figure, on voit qu’on pourrait utiliser deux voies différentes pour convertir le pH en la concentration en ions hydroxyde. Pour cette vidéo, commençons par déterminer la concentration en ions hydronium à partir du pH. Mais faisons d’abord de la place. Pour effectuer cette conversion, nous pouvons utiliser l’équation : concentration en ions hydronium égale 10 puissance moins pH. Après avoir substitué la valeur du pH et effectué le calcul, on obtient une valeur de 2,5118 fois 10 puissance moins huit. Même si le pH est une valeur sans unité, nous venons de calculer une concentration, en moles par litre.

Maintenant, la concentration en ions hydroxyde peut être calculée en utilisant l’équation concentration en ions hydronium fois concentration en ions hydroxyde égale à un fois 10 puissance moins 14. Toutes les concentrations utilisées dans cette équation doivent être exprimées en moles par litre, et pourtant la constante est une valeur sans dimension. Ainsi, pour résoudre cette équation, nous n’utiliserons pas d’unités pour la concentration en ions hydronium, sachant que lorsque nous déterminerons la concentration en ions hydroxyde, la valeur résultante sera en moles par litre. Après avoir substitué la valeur de la concentration en ions hydronium dans l’équation et l’avoir réarrangée pour la résoudre, nous obtenons une valeur de 3,9811 fois 10 puissance moins sept, qui est donc donnée en moles par litre.

Notre réponse est dans la bonne unité et en notation scientifique, mais elle doit être donnée au centième près. Après avoir arrondi de manière appropriée, nous avons donc déterminé que la concentration en ions hydroxyde de l’échantillon un est de 3,98 fois 10 puissance moins sept moles par litre.

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