Effets de la Concentration sur le pH

Principe :

L'échelle de pH permet de déterminer le caractère acide, basique ou neutre d'une solution.

Analyse :

Le pH initial de la solution d'acide chlorhydrique est \(pH_1 = 2\).

Comme \(2 < 7\), la solution initiale est acide.

Principe :

Le volume final est la somme du volume initial de la solution acide et du volume d'eau ajoutée.

Formule(s) utilisée(s) :

Données spécifiques :

• \(V_1 = 10 \, \text{mL}\)
• \(V_{\text{eau}} = 90 \, \text{mL}\)

Calcul :

Principe :

Le facteur de dilution (\(F\)) indique par combien le volume initial a été augmenté. Il est calculé comme le rapport du volume final (\(V_2\)) sur le volume initial (\(V_1\)).

Formule(s) utilisée(s) :

Données spécifiques :

• \(V_2 = 100 \, \text{mL}\)
• \(V_1 = 10 \, \text{mL}\)

Calcul :

La solution a été diluée 10 fois.

Principe :

Lors d'une dilution, la quantité de matière de soluté (ici, les ions H⁺ responsables de l'acidité) reste la même, mais elle est répartie dans un volume plus grand. La concentration du soluté diminue donc.

Si \(C_1\) est la concentration initiale et \(C_2\) la concentration finale, alors \(C_2 = C_1 / F\).

Analyse :

Puisque le facteur de dilution est de 10, la concentration en ions responsables de l'acidité (ions H⁺) est divisée par 10.

Principe :

Le pH est lié à la concentration en ions H⁺. Pour une solution acide, une diminution de la concentration en ions H⁺ (due à la dilution) entraîne une augmentation du pH. Le pH se rapproche de 7 (valeur neutre) sans jamais le dépasser si la solution initiale est acide et qu'on ajoute de l'eau pure.

Analyse :

La solution initiale est acide (pH = 2). En la diluant, on diminue la concentration des ions H⁺. Par conséquent, l'acidité diminue et le pH augmente.

Le pH final sera donc supérieur à 2 et se rapprochera de 7.

Principe :

Pour une solution basique, le pH est supérieur à 7. La dilution par de l'eau pure diminue la concentration des ions responsables de la basicité (ions OH⁻). Cela rend la solution moins basique, et donc son pH diminue, se rapprochant de 7.

Analyse :

Une solution basique de pH 10, si elle est diluée 10 fois avec de l'eau pure, verra sa concentration en ions OH⁻ diminuer. Sa basicité va donc diminuer, et son pH va diminuer, se rapprochant de 7 (sans devenir inférieur à 7).