Terminale S 2016-2017
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Terminale S 2016-2017

Calculer la concentration en ions H3O+ ou en ions OH- à partir du produit ionique de l'eau

Le produit ionique amène une relation entre la concentration en ions oxonium et celle en ions hydroxyde. Si l'on connaît une de ces concentrations, on peut calculer l'autre.

À l'aide du produit ionique de l'eau, déterminer la concentration en mol.L−1 des ions hydroxyde d'une solution de concentration 3,0×103 mol.L−1 en ions oxonium.

Etape 1

Rappeler l'expression et la valeur du produit ionique de l'eau Ke

On rappelle que l'expression du produit ionique de l'eau Ke est la suivante :

Ke=[H3O+]×[OH]

On rappelle également la valeur du produit ionique de l'eau à 25°C :

Ke=1014

On sait que le produit ionique de l'eau à 25°C Ke vaut :

Ke=[H3O+]×[OH]=1014

Etape 2

Manipuler l'expression du produit ionique de l'eau pour exprimer la concentration recherchée

On manipule l'expression du produit ionique de l'eau pour exprimer la concentration recherchée en fonction des autres paramètres.

Si on cherche la concentration en ions oxonium, on a :

[H3O+]=Ke[OH]

Si on cherche la concentration en ions hydroxyde, on a :

[OH]=Ke[H3O+]

Ainsi, la concentration en ions hydroxyde en fonction des ions oxonium est donnée par la relation :

[OH]=Ke[H3O+]

Etape 3

Relever la valeur de la concentration connue

On relève la valeur de la concentration connue. Cette concentration doit être exprimée en mol.L−1.

La valeur de la concentration en ions oxonium est :

[H3O+]=3,0×103 mol.L−1

Etape 4

Effectuer l'application numérique

On effectue l'application numérique afin de calculer la concentration recherchée.

Ainsi, on obtient :

[OH]=10143×103

[OH]=3,33×1012 mol.L−1

Etape 5

Exprimer le résultat avec le bon nombre de chiffres significatifs

On écrit le résultat avec le même nombre de chiffres significatifs que la concentration connue.

Le résultat doit être écrit avec deux chiffres significatifs :

[OH]=3,3×1012 mol.L−1

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