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Vidéo de question : Détermination de la variation de concentration à partir de la variation du pH Chimie

Une solution acide s’est avérée avoir un pH de 1. Lors de l’addition d’un petit volume d’une base, le pH est passé à 3. De quel facteur a changé la concentration en ions H⁺ ?

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Transcription de vidéo

Une solution acide a un pH de un. Lors de l’addition d’un petit volume d’une base, le pH passe à trois. De quel facteur la concentration en ions H+ a-t-elle changé ?

« Acide » signifie avoir les propriétés acide ou contenir un acide. Un acide est une substance qui perd ou peut perdre des protons dans une réaction, où les protons peuvent être représentés par des ions hydrogène ou H+. Plus précisément, ce type d’acide s’appelle un acide de Brønsted-Lowry. Une base de Brønsted-Lowry est une substance qui gagne ou peut gagner des protons lors d’une réaction.

La question nous dit que nous avons une solution acide, et nous savons que les acides perdent des protons. Si un acide, représenté par HA, est ajouté à l’eau, alors il peut perdre ses protons, laissant A-. Les protons réagissent avec les molécules d’eau, formant des ions H3O+ ou ions hydronium. Nous pouvons considérer les ions d’hydronium comme des ions d’hydrogène.

La question nous dit qu’un petit volume de base est ajouté à cette solution acide. Nous savons qu’une base gagne des protons. Donc, si nous ajoutons un petit volume de base, représenté par la lettre B, à la solution acide, elle peut gagner des protons provenant des ions hydronium, et les ions hydronium se convertiront en eau. Ainsi, l’addition de base a diminué le nombre d’ions hydronium en solution. Comme les ions hydronium sont équivalents aux ions hydrogène, l’addition de base a provoqué une diminution de la concentration en ions hydrogène.

Nous savons donc maintenant que la concentration en ions hydrogène a diminué, mais la question nous demande : « Par quel facteur ? » Pour ce faire, nous devons utiliser les pH. La solution acide a un pH de un. Et lors de l’ajout d’un petit volume de base, le pH est passé à trois. Le pH est un nombre qui indique l’acidité ou la basicité d’une solution. La concentration en ions hydrogène nous l’indique également, mais la concentration en ions hydrogène peut être très petite et avoir beaucoup de décimales. Le pH est une mesure plus pratique.

Il est important de noter que lorsque la concentration en ions hydrogène diminue, le pH augmente. En effet, le pH et la concentration en ions hydrogène sont liés par un logarithme négatif. Un logarithme nous indique combien de fois nous multiplions quelque chose par lui-même pour obtenir un nombre particulier. Par exemple, si nous multiplions 10 par lui-même trois fois, nous obtenons 1 000. Donc, le log de base 10 de 1 000 est égal à trois. Mais lorsque la base est 10, le « 10 » peut être omis. Comme il n’y a pas de base dans cette formule, nous pouvons supposer qu’il s’agit de base 10.

Comme le pH est une échelle logarithmique, une variation du pH d’une unité signifie que la concentration en ions change d’un facteur 10. Ainsi, un changement de pH de un à deux signifie que la concentration en ions hydrogène diminuera d’un facteur 10. Il en va de même lorsque l’on passe du pH deux à trois. La concentration en ions hydrogène diminuera d’un facteur 10. La question se réfère à une variation de pH de un à trois. Lorsque le pH passe de un à trois, la concentration en ions hydrogène diminue d’un facteur 10 deux fois. Elle diminue donc d’un facteur 10 fois 10, ce qui équivaut à 100. Donc, la réponse à la question « De quel facteur la concentration d’ions H+ a-t-elle changé ? » est qu’elle a diminué d’un facteur 100.

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