Quelle est la concentration en ions H+ dans une solution de Ca(OH)2 de 2,1 10 4 M ?

Détermination de la concentration en ions H⁺ dans une solution de Ca(OH)₂

Calculer la concentration en ions H⁺ dans une solution aqueuse est crucial pour comprendre son caractère acide ou basique. Cet article détaille le calcul de cette concentration pour une solution de hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂) à une concentration donnée.

Une solution de Ca(OH)₂ à 2,1 x 10⁻⁴ mol/L est introduite. Il est important de noter que chaque molécule de Ca(OH)₂ se dissocie en un ion calcium (Ca²⁺) et deux ions hydroxyde (OH⁻). Ainsi, la concentration en ions OH⁻ est le double de la concentration initiale de Ca(OH)₂. Dans ce cas, la concentration en ions OH⁻ est de 2,1 x 10⁻⁴ mol/L * 2 = 4,2 x 10⁻⁴ mol/L.

Le produit ionique de l'eau (Ke) est une constante fondamentale en chimie, qui relie la concentration des ions hydrogène (H⁺) et hydroxyde (OH⁻) dans toute solution aqueuse. À 25°C, Ke est égal à 1,0 x 10⁻¹⁴ mol²/L². Cette relation s'exprime par l'équation :

[H⁺] * [OH⁻] = Ke

En substituant la concentration en ions OH⁻ trouvée précédemment, on obtient :

[H⁺] * (4,2 x 10⁻⁴ mol/L) = 1,0 x 10⁻¹⁴ mol²/L²

En résolvant pour [H⁺], on trouve :

[H⁺] = (1,0 x 10⁻¹⁴ mol²/L²) / (4,2 x 10⁻⁴ mol/L) ≈ 2,4 x 10⁻¹¹ mol/L.

Par conséquent, la concentration en ions H⁺ dans la solution de Ca(OH)₂ de 2,1 x 10⁻⁴ mol/L est approximativement de 2,4 x 10⁻¹¹ mol/L. Cette valeur très faible indique un caractère fortement basique pour la solution.

Conclusion:

Ce calcul démontre la méthode pour déterminer la concentration en ions H⁺ dans une solution basique en utilisant le produit ionique de l'eau et la stoechiométrie de la dissociation de Ca(OH)₂. Il souligne l'importance de la relation entre les concentrations d'ions H⁺ et OH⁻ dans toute solution aqueuse.