Exercices sur le pH et le pOH

L'acidité ou la basicité d'une solution est mesurée à l'aide des échelles logarithmiques de pH et de pOH.

Les valeurs de ces échelles vont de 0 à 14 et ont été obtenues à partir de la réaction d'autoionisation de l'eau.

Les calculs impliquant le pH des solutions sont très courants dans Enem et vestibulaire.

Dans cet esprit, nous avons créé cette liste avec 10 questions pour tester vos connaissances sur le sujet.

Utilisez également les commentaires de résolution pour apprendre des astuces et voir étape par étape comment résoudre les exercices.

Renseignements généraux

1. (Fuvest) L'auto-ionisation de l'eau est une réaction endothermique. Un étudiant a mesuré le pH de l'eau fraîchement distillée et sans CO.₂ et à 50 °C, trouver la valeur 6,6. Soupçonnant que l'appareil de mesure était défectueux, car il s'attendait à la valeur de 7,0, il a consulté un collègue qui a fait les déclarations suivantes :

(I) sa valeur (6,6) peut être correcte, car 7,0 est le pH de l'eau pure, mais à 25 °C ;
(II) l'application du principe de Le Chatelier au bilan d'ionisation de l'eau justifie que, avec l'augmentation de la température, la concentration de H

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⁺ ;
(III) dans l'eau, le pH est d'autant plus faible que la concentration en H est élevée⁺ .

Ce qui est dit est correct

a) uniquement en I.
b) seulement en II.
c) seulement en III.
d) uniquement en I et II.
e) en I, II et III.

Voir la réponse

Alternative correcte: e) en I, II et III.

(JE). CORRIGER Le pH de l'eau est obtenu à partir du produit ionique, qui est [H₃O⁺].[OH^-].

Cette expression vient de la constante d'équilibre $K droit avec un indice c droit égal à l'espace du numérateur crochet gauche H avec 3 indice O droit à la puissance plus crochet droit. crochet gauche OH à la puissance moins crochet droit au dénominateur crochet gauche H avec 2 indice carré Crochet droit fin de fraction$ qui varie avec la température.

(II). CORRIGER L'auto-ionisation de l'eau est donnée par 2 H droit avec 2 indice droit L'espace du harpon à droite sur le harpon à gauche H droit avec 3 indice droit O à la puissance plus d'espace plus OH espace à la puissance moins

La réaction directe étant endothermique, elle consomme de la chaleur et, par conséquent, l'augmentation de la température favorise la formation d'ions hydronium.

En augmentant la concentration de H⁺ en solution, il y a une diminution du pH.

(III). CORRIGER L'expression du pH est: pH = - log [H⁺]. Comme la valeur est exprimée en cologarithme, plus la concentration de H est élevée⁺ baisser le pH.

2. (Unicap) Cochez la colonne I pour le bon et la colonne II pour le mauvais.

I - II
0 - 0 Le pH de l'eau pure est de 7, à 25 °C.
1 - 1 Le pH d'une solution d'acide chlorhydrique à 0,01 mol/L est égal à 2.
2 - 2 Le pH d'une solution d'hydroxyde de sodium à 0,01 mol/L est égal à 11.
3 - 3 Le pOH d'une solution d'hydroxyde de potassium à 0,01 mol/L est égal à 2.
4 - 4 Plus le pOH d'une solution aqueuse est élevé, plus la concentration en ions hydroxyle est faible et plus son acidité est élevée.

Voir la réponse

Bonne réponse: 0,1; 1.I; 2.II; 3I; 4.I.

0.JE CORRIGE.

Le pH de l'eau est donné par le produit ionique d'auto-ionisation et cette valeur varie en fonction de la température.

2 droites H avec 2 droites indice O harpon espace à droite sur harpon à gauche droite espace H avec 3 droites indice O à la puissance plus d'espace plus d'espace OH à la puissance moins crochet gauche H avec 3 indice carré O à la puissance plus crochet droit espace égal à l'espace crochet gauche OH à la puissance moins crochet droite

A 25°C le produit ionique de l'auto-ionisation de l'eau est de 10^-14.

ligne de tableau avec cellule avec crochet gauche H avec 3 indice O à la puissance plus crochet droit fin de la cellule. cellule avec crochet gauche OH à la puissance moins crochet droit l'espace de fin de cellule est égal à cellule avec 10 à puissance de moins 14 fin de la fin exponentielle de la lignée cellulaire à la cellule avec 10 à la puissance moins 7 fin de la fin de l'exponentiel de cellule. cellule avec 10 à la puissance moins 7 fin de l'exponentiel fin de la cellule égale cellule avec 10 à la puissance moins 14 fin de l'exponentiel fin de la cellule fin du tableau

A partir de cette valeur, on calcule le pH.

L'espace pH est égal à l'espace moins l'espace log espace crochet gauche H plus crochet droit pH l'espace est égal à l'espace moins l'espace log espace 10 à la puissance moins 7 fin du pH exponentiel l'espace est égal à l'espace 7

1. JE CORRIGE.

HCl espace espace espace espace flèche droite espace espace espace espace espace droit H à puissance de plus d'espace espace espace espace plus d'espace espace espace Cl à puissance de moins 0 virgule 01 droite M espace espace espace espace espace espace 0 virgule 01 droite M pH espace égal à l'espace moins espace journal espace espace crochet gauche droite H à la puissance de plus parenthèse droite droite espace pH espace est égal à espace moins espace journal espace 0 virgule 01 espace espace pH espace est égal à espace 2

2.II FAUX.

NaOH espace espace espace flèche droite espace espace Na à la puissance plus d'espace plus d'espace OH à la puissance moins 0 virgule 01 droite M espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace 0 virgule 01 droite M pOH espace égal à espace moins espace journal espace crochet gauche OH à la puissance moins crochet droit espace pOH espace est égal à espace moins espace journal espace 0 virgule 01 espace espace pOH espace égal à l'espace 2 pH espace égal à l'espace 14 espace moins espace pOH pH espace égal à l'espace 14 espace moins espace 2 pH espace égal à l'espace 12

3. J'AI CORRIGÉ.

KOH espace espace espace espace flèche droite espace espace espace droit K à la puissance plus d'espace plus d'espace espace OH à la puissance moins 0 virgule 01 droite M espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace 0 virgule 01 droite M pOH espace est égal à l'espace moins l'espace du journal espace crochet gauche H à la puissance plus crochet droit espace pOH espace est égal à espace moins espace journal espace 0 virgule 01 espace pOH espace espace espace égal à espace 2

4.1 CORRECT.

Un pOH élevé tel que 12 a une faible concentration d'ions hydroxyle, puisque [OH^-] = 10^-pOH et plus grande est son acidité, car :

L'espace pH est égal à l'espace 14 moins le pOH L'espace pH est égal à l'espace 14 l'espace moins l'espace 12 L'espace pH est égal à l'espace 2

3. (Fuvest) Parmi les liquides du tableau ci-dessous :

Liquide	[H⁺] mol/L	[Oh^-] mol/L
lait	1,0. 10^-7	1,0. 10^-7
eau de mer	1,0. 10^-8	1,0. 10^-6
du Coca	1,0. 10^-3	1,0. 10^-11
café préparé	1,0. 10^-5	1,0. 10^-9
larme	1,0. 10^-7	1,0. 10^-7
eau de la laveuse	1,0. 10^-12	1,0. 10^-2

n'a qu'un caractère acide :

a) le lait et la larme.
b) eau de lavage.
c) café et cola préparés.
d) eau de mer et eau de lavage.
e) Coca Cola.

Voir la réponse

Alternative correcte: c) café et cola préparés.

Liquide	pH = - log [H⁺]	pOH = -log[OH^-]	Personnage
lait	7	7	Neutre
eau de mer	8	6	De base
du Coca	3	11	Acide
café préparé	5	9	Acide
larme	7	7	Neutre
eau de la laveuse	12	2	De base

Un tort. Le lait et les larmes sont des liquides neutres.

b) FAUX. L'eau de la laveuse a un caractère basique.

c) CORRECT. Les solutions acides ont :

[H₃O⁺] > 1,0. 10^-7 mol/L	pH
[Oh^-] -7 mol/L	pOH > 7

d) FAUX. L'eau de mer et l'eau de lavage ont un caractère basique.

e) FAUX. Non seulement le Coca-Cola a un caractère acide, mais aussi le café préparé.

Calcul du pH des solutions

4. (UFRGS) Si 90 ml d'eau sont ajoutés à 10 ml d'une solution aqueuse de pH = 4,0, le pH de la solution résultante sera égal à :

a) 0,4
b) 3.0
c) 4,0
d) 5,0
e) 5.5

Voir la réponse

Alternative correcte: d) 5,0

1ère étape: calculer la concentration en ions H⁺ à pH = 4.

crochet gauche H à la puissance plus crochet droit espace est égal à l'espace 10 à la puissance moins pH fin de la parenthèse exponentielle gauche droite droite H à la puissance plus parenthèse droite droite espace égal à l'espace 10 à la puissance moins 4 extrémité de l'espace mol exponentiel divisé par droit L

2ème étape: calculer le nombre de moles présentes dans 10 mL de solution.

$espace table ligne avec cellule avec 10 à la puissance moins 4 fin de l'espace mol exponentiel fin de cellule moins cellule avec 1 espace droit L fin de la ligne de cellule avec x droit moins cellule avec 0 virgule 01 espace droit L fin de cellule fin de table droite x espace égal à l'espace du numérateur 10 à moins 4 puissance fin de l'espace mol exponentiel espace. espace 10 à la puissance moins 2 fin du barré horizontal exponentiel sur l'espace droit L fin du barré au dénominateur 1 espace horizontal droite L extrémité de la fraction droite x espace égal à l'espace 10 à la puissance moins 6 extrémité de l'espace exponentiel mole$

3ème étape: calculer le volume final de la solution.

droit V espace égal à l'espace 10 espace ml espace plus espace 90 espace ml droit V espace égal à l'espace 100 espace ml espace espace égal à l'espace 0 virgule 1 espace droit L

4ème étape: calculer la concentration molaire de la solution.

$C droit avec m droit en indice égal à l'espace droit eta sur V droit C droit avec m droit en indice égal au numérateur 10 à moins 6 fin de l'espace exponentiel mol sur dénominateur 0 virgule 1 espace droit L extrémité de la fraction droite C avec droite m indice espace égal à 10 à la puissance moins 5 extrémité de l'espace mol exponentiel divisé par droite L$

5ème étape: calculer le pH de la solution résultante.

L'espace pH est égal à l'espace moins l'espace log espace crochet gauche H à la puissance plus crochet à droite espace pH égal à espace moins espace log espace 10 à la puissance moins 5 fin de l'exponentielle espace pH égal à espace 5

5. (UFV) Considérons un bécher contenant 1,0 L d'une solution à 0,20 mol/L d'acide chlorhydrique (HCℓ). A cette solution, 4,0 g d'hydroxyde de sodium solide (NaOH) ont été ajoutés en agitant jusqu'à sa dissolution complète. Étant donné qu'aucun changement de volume significatif ne s'est produit et que l'expérience a été réalisée à 25 °C, cochez la bonne alternative.

a) La solution résultante sera neutre et aura un pH égal à 7.
b) La solution résultante sera basique et aura un pH égal à 13.
c) La solution résultante sera acide et aura un pH égal à 2.
d) La solution résultante sera acide et aura un pH égal à 1.
e) La solution résultante sera basique et aura un pH égal à 12.

Voir la réponse

Alternative correcte: d) La solution résultante sera acide et aura un pH égal à 1.

1ère étape: calculer la masse molaire de NaOH.

ligne de tableau avec cellule avec Na deux points d'extrémité de la cellule vide 23 ligne vide avec cellule avec O droit deux points d'extrémité de la cellule vide 16 ligne vide avec cellule avec H droit deux points fin de cellule plus cellule avec espace 1 pouce d'espace cadre inférieur fin de cellule vide rangée avec cellule avec NaOH deux points fin de cellule vide 40 vide fin de tableau

2ème étape: calculer le nombre de moles de NaOH.

$espace droit eta égal à l'espace numérateur droit m sur le dénominateur espace droit M fin de la fraction espace eta droit égal au numérateur 4 espace droit g sur le dénominateur 40 espace droit g divisé par mol fin de la fraction droite eta espace égal à 0 virgule 1 espace mol$

3ème étape: calculer combien d'acide a réagi avec la base.

HCl et NaOH réagissent pour former du sel et de l'eau dans une réaction de neutralisation.

HCl espace plus espace NaOH espace flèche droite NaCl espace plus espace droit H avec 2 indice droit O

Comme la stoechiométrie de la réaction est de 1:1, on a: 0,1 mol d'acide chlorhydrique ayant réagi avec 0,1 mol d'hydroxyde de sodium.

Cependant, la solution initiale contenait 0,2 mol de HCl et après la réaction avec NaOH, il ne restait que 0,1 mol, modifiant le pH de la solution.

4ème étape: calculer le nouveau pH de la solution.

Calcul du pOH des solutions

6. (Vunesp) A 25 °C, le pOH d'une solution d'acide chlorhydrique, avec une concentration de 0,10 mol/L, en supposant une ionisation acide totale, est: Données (à 25 °C): [H⁺] [OH^- ] = 1,0 · 10^-14; pOH = -log[OH^- ]

a) 10^-13
b) 10^-1
c) 1
d) 7
e) 13

Voir la réponse

Alternative correcte: e) 13.

1ère étape: calculer le pH de la solution.

2ème étape: convertir en valeur pOH.

L'espace pOH est égal à l'espace 14 l'espace moins l'espace pH l'espace pOH est égal à l'espace 14 l'espace moins l'espace 1 l'espace pOH est égal à l'espace 13

7. (Mackenzie) De l'eau a été ajoutée à 1,15 g d'acide méthanoïque jusqu'à ce que 500 ml de solution soient complets. Considérant qu'à cette concentration le degré d'ionisation de cet acide est de 2%, alors le pOH de la solution est: Etant donné la masse molaire de l'acide méthanoïque = 46 g/mol

a) 2
b) 3
c) 12
d) 10
e) 11

Voir la réponse

Alternative correcte: e) 11.

1ère étape: calculer la concentration molaire en acide.

$droit C avec m droit indice espace égal à l'espace numérateur droit m sur dénominateur droit M espace. espace droit V extrémité de la fraction droite C avec m droit indice espace égal au numérateur 1 virgule 15 espace droit g sur dénominateur 46 espace typographique droit g sur espace mol. espace 0 virgule 5 droite espace L fin de fraction droite C avec droite m indice espace égal à 0 virgule 05 mol espace divisé par droite L$

2ème étape: calculer la concentration en ions H⁺.

crochet gauche H à la puissance plus l'espace crochet droit est égal à l'espace carré C avec l'espace m indice droit. espace carré alpha parenthèse crochet gauche H à la puissance plus crochet droit espace égal à 0 virgule 05 mol espace divisé par droit L espace. espace 0 virgule 02 crochet gauche H à la puissance plus crochet droit espace égal à 1,10 à la puissance moins 3 extrémités de l'espace mol exponentiel divisé par la droite L

3ème étape: calculer le pH de la solution.

L'espace pH est égal à l'espace moins l'espace log espace crochet gauche H à la puissance plus crochet droit espace L'espace pH est égal à l'espace moins l'espace log espace 10 à la puissance moins 3 fin de l'espace exponentiel espace l'espace pH est égal à l'espace 3

4ème étape: transformer la valeur en pOH.

L'espace pOH est égal à l'espace 14 l'espace moins l'espace pH L'espace pOH est égal à l'espace 14 l'espace moins l'espace 3 L'espace pOH est égal à l'espace 11

pH et pOH dans Enem

8. (Enem/2014) Afin de minimiser les impacts environnementaux, la législation brésilienne détermine que les résidus chimiques rejetés directement dans l'organisme récepteur ont un pH compris entre 5,0 et 9,0. Un déchet liquide aqueux généré dans un processus industriel a une concentration en ions hydroxyle égale à 1,0 x 10-10 mol/L. Pour se conformer à la législation, un chimiste a séparé les substances suivantes, disponibles dans l'entrepôt de l'entreprise: CH₃COOH, Na₂SEUL₄, CH₃OH, K₂CO₃ et NH₄Cl.

Pour que le résidu soit libéré directement dans l'organisme récepteur, quelle substance pourrait être utilisée pour ajuster le pH ?

a) CH₃COOH
poubelle₂SEUL₄
c) CH₃Oh
d) K₂CO₃
e) NH₄Cl

Voir la réponse

Alternative correcte: d) K₂CO₃.

Si la concentration en ions hydroxyle est égale à 1,0 x 10^-10 mol/L, le pOH du résidu est :

L'espace pOH est égal à l'espace moins l'espace log espace crochet gauche OH à la puissance moins crochet droit L'espace pOH est égal à l'espace moins l'espace l'espace du journal 10 à moins 10 puissance de fin de l'espace pOH exponentiel est égal à l'espace 10

Par conséquent, la valeur du pH est :

L'espace pH est égal à l'espace 14 l'espace moins l'espace pOH L'espace pH est égal à l'espace 14 l'espace moins l'espace 10 L'espace pH est égal à l'espace 4

Comme le résidu chimique doit être libéré avec un pH compris entre 5 et 9, il est nécessaire qu'une substance à caractère basique soit ajoutée pour élever le pH.

En analysant les alternatives, nous devons :

Un tort. L'acide méthanolique est un acide carboxylique et a donc un caractère acide. Son ajout abaisserait encore le pH.

b) FAUX. Le sulfate de sodium est un sel résultant de la réaction entre un acide fort et une base.

droite H avec 2 indices SO avec 4 indice espace plus espace 2 NaOH espace flèche droite Na avec 2 indice SO avec 4 indice espace plus espace 2 droite H avec 2 indice droite O

Il s'agit donc d'un sel neutre et son ajout ne modifierait pas le pH.

c) FAUX. Le méthanol est un alcool et a un caractère neutre, donc son ajout ne modifierait pas le pH.

d) CORRECT. Le carbonate de potassium est un sel résultant de la réaction entre un acide faible et une base forte.

H droit avec 2 indices CO avec 3 indice espace plus espace 2 KOH espace flèche droite espace K avec 2 indices CO avec 3 indice espace plus espace 2 droit H avec 2 indice droit O

Son caractère est basique et est le plus adapté pour élever le pH du résidu en libérant des ions OH^- en solution de l'hydrolyse alcaline du sel.

CO avec 3 indice avec 2 moins exposant fin de l'espace en exposant plus espace droit H avec 2 indice droit Espace harpon droite sur harpon à gauche HCO avec 3 indice avec plus d'espace en exposant plus l'espace OH à la puissance de pas moins

e) FAUX. Le chlorure d'ammonium est un sel résultant de la réaction entre un acide fort et une base faible.

Espace HCl plus espace NH avec 4 indice espace OH flèche droite espace NH avec 4 indice espace Cl plus espace droit H avec 2 indice droit O

Ce sel a un caractère acide et son ajout abaisserait encore le pH.

9. (Enem/2018) Le jus de chou rouge peut être utilisé comme indicateur acido-basique dans différentes solutions. Pour ce faire, il suffit de mélanger un peu de ce jus dans la solution souhaitée et de comparer la couleur finale avec l'échelle d'indicateur de pH, avec des valeurs de 1 à 14, indiquées ci-dessous.

En utilisant l'indicateur acido-basique et la balance pour déterminer le pH de la salive humaine et du suc gastrique, nous avons, respectivement, les couleurs

a) rouge et rouge.
b) rouge et bleu.
c) rose et violet.
d) violet et jaune.
e) violet et rouge.

Voir la réponse

Alternative correcte: e) violet et rouge.

Une bouche saine produit de la salive avec un pH autour de 7. Il s'agit d'une solution tampon de bicarbonate, biphosphate et monohydrogénophosphate de sorte que le pH soit pratiquement constant.

Le suc gastrique, quant à lui, est composé d'acide chlorhydrique, un acide fort dont le pH est proche de 2.

En analysant les alternatives, nous devons :

Un tort. La couleur rouge indique que les deux sont acides.

b) FAUX. Cette combinaison indique que les substances sont: acides et basiques.

c) FAUX. Cette combinaison indique que les substances sont: acides et légèrement basiques.

d) FAUX. Cette combinaison indique que les substances sont: légèrement basiques et fortement alcalines.

e) CORRECT. La salive a un pH neutre et le suc gastrique a un pH acide.

10. (Enem/2010) Décision de paver l'autoroute MG-010, accompagnant l'introduction d'espèces exotiques, et la la pratique de l'incendie criminel, menacent l'écosystème sophistiqué du champ rupestre de la réserve Serra do Crête. Des plantes originaires de cette région, très adaptées à une forte concentration d'aluminium, qui inhibent la croissance des racines et entravent l'absorption des nutriments et de l'eau, sont remplacées par des espèces envahissantes qui ne s'adapteraient pas naturellement à ce milieu, elles dominent pourtant les bords de l'autoroute, appelée à tort la « route écologique". Il est possible que l'entrée d'espèces végétales exotiques dans ce milieu ait été causée par l'utilisation, dans ce projet, d'un type de asphalte (ciment-sol), qui a un mélange riche en calcium, ce qui a causé des modifications chimiques aux sols adjacents à l'autoroute MG-010.

_{Scientifique américain. Brésil. Année 7, nº 79. 2008 (adapté).}

Cette affirmation est basée sur l'utilisation de ciment-sol, un mélange riche en calcium qui

a) inhibe la toxicité de l'aluminium, augmentant le pH de ces zones.
b) inhibe la toxicité de l'aluminium, réduisant le pH de ces zones.
c) augmente la toxicité de l'aluminium, augmentant le pH de ces zones.
d) augmente la toxicité de l'aluminium, réduisant le pH de ces zones.
e) neutralise la toxicité de l'aluminium, en réduisant le pH de ces zones.

Voir la réponse

Alternative correcte: a) inhibe la toxicité de l'aluminium, en augmentant le pH de ces zones.

Le calcium présent dans le ciment-sol est sous forme d'oxyde, qui au contact de l'eau génère de l'hydroxyde.

CaO espace plus espace droit H avec 2 indice droit Espace flèche droite Ca parenthèse gauche OH parenthèse droite avec 2 indice

Ainsi, les ions hydroxyles présents dans le milieu ont élevé le pH du sol.

Ces espèces en contact avec l'aluminium provoquent sa précipitation, diminuant sa toxicité.

Al à la puissance 3 plus la fin de l'espace exponentiel plus l'espace OH à la puissance moins l'espace du harpon juste sur le harpon à a espace gauche Al parenthèse gauche OH parenthèse droite avec 3 parenthèse gauche droite s parenthèse droite indice fin de souscrit

Ces modifications chimiques dans le sol ont permis la croissance de plantes non indigènes dans la région.

Pour acquérir plus de connaissances, assurez-vous de lire ces textes.:

Équilibre chimique
équilibre ionique
Titrage
Exercices sur l'équilibre chimique
Exercices sur les fonctions inorganiques

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Renseignements généraux

Calcul du pH des solutions

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