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pH d’une solution de dioxyde de carbone

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Academic year: 2022

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pH d’une solution de dioxyde de carbone

Calculer le pH d’une solution de dioxyde de carbone 0.025 M (pKa1 (H2CO3/HCO3-

) = 6.3 ; pKa2 (HCO3-

/CO32-

) = 10.33)

CO2 + H2O →→ H2CO3

• Espèces présentes : OH-, H2CO3, HCO3-

, CO32-

, H3O+

• Conservation de la matière : [H2CO3] + [HCO3-

] + [CO32-

] =c0= 0.025 M (1)

• Electroneutralité de la solution : [H3O+] = [OH-] + [HCO3-

] + 2 [CO32-

] (2)

• Constantes d’acidité : H CO H O HCO H O2 3+ 2 3+ 3 + K H O HCO

a1 3H CO 3

2 3

=

+ −

[ ].[ ]

[ ] (3)

HCO H O CO3-+ 2 32 H O+ 3 + K H O CO HCO

a2 3 32

3

= + −

[ ].[ ]

[ ]

(4) La solution est acide donc : [H3O+] >> [OH-].

La première acidité n’est pas très forte donc : [H2CO3] >> [HCO3-

] ; la dissociation de l’acide est limitée

et on reste dans le domaine de prédominance de H2CO3 (pH < pKa1 = 6,3) La seconde acidité est assez faible donc : [HCO3-] >> [CO32-

].

On néglige [OH-] et 2[CO32-

].dans (2), il reste [H3O+] ≈≈ [HCO3-

]

CO

2

, H

2

O pK

1

= 6,30 pK

2

= 10,33

log(c) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH

pH = 3,95

[H

3

O

+

] [OH

-

]

[H

2

CO

3

] [HCO

3-

]

[CO

32-

]

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