Physique Chimie

1. pH d'une solution aqueuse de di-acide (Exemple : l'acide sulfurique)

La première dissociation est totale car l'acide est fort (pKa₁ = -3) :

H₂SO₄ + H₂O HSO₄^- + H₃O⁺

La deuxième dissociation est partielle car l'acide est faible (pKa₂ = 1,9 ≈ 2) :

HSO₄^- + H₂O SO₄^2- + H₃O⁺

Posons C₀ la concentration d'acide versé. A la fin de la première dissociation, on a donc :

• [H₃O⁺ ] = C₀
• [HSO₄^- ] = C₀

Ensuite la dissociation se poursuit jusqu'à l'équilibre. Posons "C = C₀ + h" la concentration finale atteinte par l'ion oxonium.

	HSO4- + H2O		SO42- + H3O+
Etat initial	C0           -		0           C0
Etat d'équilibre	C0 - h        -		h       C0 + h

Remplaçons h par "C - C₀", d'où :

[H₃O⁺ ] = C,   [SO₄^2- ] = C - C₀,   et   [HSO₄^- ] = 2C₀ - C

Sachant que :

Ka₂ = [SO₄^2- ][H₃O⁺ ] / [HSO₄^- ]

On en déduit :

Ka₂ = (C - C₀) x C / (2C₀ - C)

D'où l'équation du second degré :

C² + C x (Ka₂ - C₀) - 2Ka₂C₀ = 0

Et finalement le pH de la solution :

pH = -log(C)

2. Calcul automatique du pH d'une solution aqueuse d'acide sulfurique

Concentration mol.L^-1     Calcul

Bien mettre un point à la place de la virgule si le nombre est décimal.