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Une solution aqueuse à 25 degrés Celsius a une concentration en H+ de deux fois 10
puissance moins neuf molaire. Quelle est la valeur de la concentration en OH– arrondie au nombre entier le plus
proche ?
Dans l’énoncé, on nous donne une concentration en ions hydrogène, et on nous demande
de trouver la concentration des ions hydroxyde. Pour résoudre ce problème, nous devons comprendre la relation entre ces deux espèces
chimiques. Les molécules d’eau peuvent réagir entre elles pour former l’ion hydronium et l’ion
hydroxyde. Pour simplifier, cette équation est souvent écrite avec une molécule d’eau au lieu de
deux et un ion hydrogène au lieu d’un ion hydronium. Cependant, les ions hydrogène n’existent pas en solution très longtemps, car ils
réagissent rapidement avec l’eau pour former l’ion hydronium. Cette expression correspond à une réaction d’équilibre, ce qui signifie qu’on peut
écrire une expression d’équilibre.
L’expression d’équilibre est égale à la concentration en ions hydrogène multipliée
par la concentration en ions hydroxyde. La constante d’équilibre de cette réaction est appelée 𝐾 𝑒. 𝐾 𝑒 a une valeur égale à une fois 10 puissance moins 14 à 25 degrés Celsius. Si on divise les deux côtés de l’expression de 𝐾 𝑒 par la concentration en ions
hydrogène, on obtient une équation qui permet de déterminer la concentration en ions
hydroxyde. On insère la valeur de 𝐾 𝑒 et la valeur de la concentration en ions hydrogène
donnée dans le problème. Cela donne cinq fois 10 puissance moins six.
Puisque cette grandeur est la concentration des ions hydroxyde, elle a pour unités
des moles par litre ou molaire. On peut voir que la valeur de la concentration en ions hydroxyde est supérieure à
celle des ions hydrogène dans la solution. Une solution est acide, basique ou neutre selon les concentrations des ions hydrogène
et hydroxyde. Ici, la concentration en ions hydroxyde est supérieure à la concentration en ions
hydrogène, donc cette solution est basique. Mais ce problème nous demandait seulement de déterminer la concentration en ions
hydroxyde, qui est de cinq fois 10 puissance moins six molaire.
