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Vidéo de question : Calculer et comparer la concentration en ions hydroxyde à partir de la concentration en protons d’une solution aqueuse Chimie

Une solution à 25°C a [OH⁻] = 1,26×10⁻⁸ mol/L. Cette solution est-elle acide, basique ou neutre ?

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Transcription de vidéo

Une solution à 25 degrés Celsius a une concentration en OH– égale à 1,26 fois 10 puissance moins huit mole par litre. Cette solution est-elle acide, basique ou neutre ?

Nous associons généralement OH–, ou l’ion hydroxyde, aux solutions basiques. Après tout, les bases comme l’hydroxyde de sodium se dissocient pour former des ions hydroxyde en solution. Cependant, des ions hydroxyde sont présents dans la plupart des solutions aqueuses, qu'elle soit basique ou non. En effet, les molécules d’eau peuvent réagir pour former l’ion hydroxyde ainsi que l’ion hydronium, H3O+.

Ce sont donc les concentrations en ions hydroxyde et en ions hydronium qui déterminent si une solution est acide, basique ou neutre. Si les concentrations en ions hydronium et en ions hydroxyde sont égales, la solution est neutre. Si la concentration en ions hydronium est supérieure à la concentration en ions hydroxyde, la solution est acide. Finalement, si la concentration en ions hydroxyde est supérieure à la concentration en ions hydronium, la solution est basique.

Nous pouvons donc déterminer si la solution est acide, basique ou neutre en comparant la concentration en hydroxyde qui nous a été fournie dans la question avec la concentration en hydronium. Pour résoudre ce problème, nous allons utiliser la réaction d’équilibre pour l’auto-ionisation de l’eau. La constante d’équilibre pour cette réaction, 𝐾 𝑤, a une valeur de 1,0 fois 10 puissance moins 14 à 25 degrés Celsius. L’expression d’équilibre pour cette réaction est la concentration en hydronium multipliée par la concentration en hydroxyde. Nous laissons les molécules d’eau en dehors de l’expression d’équilibre parce que la concentration en eau ne varie pas significativement au cours de la réaction. Nous pouvons introduire la valeur de 𝐾 𝑤 ainsi que la valeur de la concentration en ions hydroxyde.

Réorganisons rapidement l'équation afin que la concentration en ions hydronium se retrouve à gauche. Nous pouvons ensuite résoudre cette équation en divisant les deux côtés par 1,26 fois 10 puissance moins huit. Cela nous donne 7,9365 fois 10 puissance moins sept, que nous pouvons arrondir au dixième près. Bien sûr, cette concentration est exprimée en moles par litre. Nous pouvons maintenant comparer la concentration en ions hydroxyde avec celle en ions hydronium. La concentration en ions hydronium est supérieure à la concentration en ions hydroxyde, ce qui signifie que la solution est acide. Par conséquent, une solution à 25 degrés Celsius qui a une concentration en ion hydroxyde de 1,26 fois 10 puissance moins huit mole par litre est acide.

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