Question sur le pH

Bonsoir.

Prenons une solution A avec disons 1000 ions H+ et 10000 ions OH- (juste pour visualiser).
Le pH ne dépend que de la concentration des ions H+ et vaut pHA (et qui est >7 dans cet exemple car il y a plus d'ions OH- que d'ions H+)

Prenons une solution B avec encore 1000 ions H+ mais cette fois avec 100 ions OH-
Le pH ne dépend que de la concentration des ions H+ et vaut pHB (et qui est <7 dans cet exemple car il y a plus d'ions H+ que de OH-)

Je ne comprends pas pourquoi, comme pH=-log[H+] il ne vaut pas la même valeur dans les deux solutions.

Où est le bug ???

Parce que tu as oublié l'autoprotolyse de l'eau :

HO- + H30+ = 2H20, réaction qui a un Ke=10^(-14)

Chacune de tes solutions a un pH = - log([H3O+]) avec [H30+] = Ke / [HO-]

Mais comme dans ta solution A [HO-] > [HO-] de la solution B; alors [H3O+] A < [H3O+]B et donc pHA > pHB.


Edit : ça serait plus clair avec les symboles mais sans LaTeX dur, dur...

Merci !
Il y a une erreur dans ma phrase suivante, et l'autoprotolyse de l'eau ne m'aide pas pour trouver ma faute...

Si les solutions A et B ont le même volume et qu’elles contiennent chacune 1000 ions H+, elles ont donc la même concentration en ions H+ et donc elles devraient avoir le même pH non ?

Tu écris que [H3O+]A < [H3O+]B mais j'ai justement créé par la pensée ces deux solutions avec le même nombre d'ions H+.

Non, parce que le nombre d'ions H30+ que ta solution possède est donné par l'autoprotolyse de l'eau. Quoi qu'il arrive, à l'équilibre, tu as [H3O+]*[HO-] = Ke. Si tu n'as pas ça, la thermodynamique va ramener ta solution à l'équilibre (donc au Ke) et c'est une réaction quasi-instantanée. Donc même si initialement, les deux solutions contiennent le même nombre d'H3O+, ce n'est plus le cas dès le mélange.

Je ne mélange pas les solutions A et B... Je cherche à comparer leurs pH.

Mais je crois que j'ai compris.

En fait, les solution A et B que j'imagine et que je cherche à comparer n'existent pas.
Du fait de l'auto protolyse, je ne peux pas fixer les concentrations des H+ et HO- comme je le voudrais.

Peut-on avoir deux solutions ayant la même concentration d'ions H+ mais des concentrations d'ions HO- différentes ? --> Non.

Sheldon a écrit:Je ne mélange pas les solutions A et B... Je cherche à comparer leurs pH.

Je sais mais pour les fabriquer, tu mélanges une solution de soude et une d'acide chlorhydrique aux concentrations idoines. Dès que tu fais ce mélange, tu atteins l'équilibre caractérisé par le Ke.

Donc même si tu pars de la même solution de H30+ et que tu utilises deux solutions de soude, tu ne vas jamais garder constante ta concentration en H30+ : celle-ci variera en fonction de la quantité de soude que tu as mis : plus tu mets de soude, plus la concentration en H30+ diminuera et donc le pH élevé.

Peut-on avoir deux solutions ayant la même concentration d'ions H+ mais des concentrations d'ions HO- différentes ? --> Non.

C'est ça : et c'est dû à l'autoprotolyse de l'eau qui lie les concentrations en H3O+ et en HO-

Sheldon a écrit:Peut-on avoir deux solutions ayant la même concentration d'ions H+ mais des concentrations d'ions HO- différentes ? --> Non.

Si, en prenant des solvants différents.

wanax a écrit:

Sheldon a écrit:Peut-on avoir deux solutions ayant la même concentration d'ions H+ mais des concentrations d'ions HO- différentes ? --> Non.

Si, en prenant des solvants différents.

Pas d'accord !
La constante d'autoprotolyse de l'eau ne dépend que de la température.
Donc la réponse à donner à @Sheldon serait oui en prenant les solutions à 2 températures différentes.
Sinon comme le dit @Sulfolobus c'est non.

Merci pour vos réponses.
Bon week-end !