Entraînez-vous à calculer le pH d’une base forte avec ce problème

En chimie, il ne suffit généralement pas de connaître le pH approximatif d’une substance. Pour calculer avec précision le pH d’une base forte, il est nécessaire de connaître les formules qui lui sont utilisées. Certains d’entre eux sont : le potentiel OH, le potentiel hydrogène et la formule qui représente la relation entre eux.

Qu’est-ce qu’une base solide

Les bases sont des substances qui ont des propriétés alcalines, c’est-à-dire qu’elles ont la capacité de neutraliser les acides. Une base qui se dissocie complètement dans l’eau est appelée base forte. De cette manière, le processus d’ionisation est également réalisé complètement et dans la solution, il y aura la même concentration de cations que d’anions. Cette réaction chimique s’exprime comme suit, où BOH est la base forte :

BOH → B ⁺ + OH ^–

Voici quelques exemples courants de bases fortes :

• Hydroxyde de potassium : KOH
• Hydroxyde de sodium : NaOH
• Hydroxyde de lithium : LiOH

Qu’est-ce que le pH

Le pH , aussi appelé « potentiel hydrogène », est une échelle utilisée pour mesurer le degré d’alcalinité ou d’acidité d’une solution aqueuse. Pour ce faire, la quantité d’ions hydrogène dans la solution est prise en compte, notamment les cations hydronium qu’elle contient. Celui-ci est calculé avec la formule suivante :

pH – log [H3O+]

Les bases ont une concentration en ions hydrogène supérieure à 7, elles sont donc alcalines et leur valeur de pH est supérieure à 7. Par contre, une solution avec un pH de 7 est considérée comme neutre, tandis qu’une avec une valeur de pH inférieure à 7 indique la présence d’un acide.

Pour calculer le pH d’une base, on utilise le potentiel OH (pOH), une mesure qui indique l’alcalinité d’une solution et la concentration en ions hydroxyle [OH-] que possède ladite solution. Pour ce calcul, la formule est utilisée :

pOH = –log [OH-]

De plus, le pOH est lié au pH par la formule :

pH + pH = 14

Comment calculer le pH d’une base forte

Pour calculer le pH d’une base forte, nous devons utiliser les formules susmentionnées. Par exemple, si l’on veut connaître le pH de la soude (NaOH) 0,5M, il faut effectuer les opérations suivantes :

• Première étape : il faut tenir compte du fait que la soude (NaOH) est une base forte et se dissocie donc complètement dans l’eau. Voici le résultat :

NaOH → Na ⁺ + OH ^–

Pour chaque mole de NaOH, il y a 1 mole de OH ^– . Cela signifie que la concentration de OH ^– sera la même que la concentration de NaOH : [OH ^– ] = 0,05 M .

• Deuxième étape : puisque nous connaissons déjà la concentration de OH ^– , nous pouvons maintenant calculer la valeur de pOH :
  • pOH = – log [OH ^– ]
  • pOH = –log (0,05)
  • pOH = – (- 1,3)
  • pOH = 1,3

• Troisième étape : connaissant la valeur du pOH, et en tenant compte que pH + pOH = 14, on peut calculer la valeur du pH comme suit :
  • pH = 14 – pOH
  • pH = 14 – 1,3
  • pH = 12,7

Ainsi, on obtient que le pH d’une solution de soude 0,5M est de 12,7 .

Exemples de bases fortes

En plus des exemples cités, il existe d’autres bases fortes, notamment :

• Hydroxyde de baryum (BaOH ² )
• Hydroxyde de césium (CsOH)
• Hydroxyde de calcium (CaOH ² )
• Hydroxyde de strontium (SrOH ² )
• hydroxyde de rubidium (RbOH)
• Hydroxyde de magnésium (MgOH _² )
• Amide de sodium (NaNH ² )
• Hydrure de sodium (NaH)

Bibliographie

• Sanz Asensio, J. Chemistry : Plus d’un millier d’exercices résolus sur les réactions chimiques et les équilibres chimiques. (2015). Espagne. Vision.
• Delgado Ortiz, SE ; Solíz Trinta, LN Manuel de chimie générale. (2015). Espagne. Créer un espace.
• Llansana, J. Atlas de base de physique et de chimie. (2010). Espagne. Parramon.
• Identification des bases faibles et des bases fortes. Académie Khan. Disponible sur https://es.khanacademy.org/science/chemistry/acids-and-bases-topic/acids-and-bases/e/identifying-weak-bases-and-strong-bases .