Pour justifier que la concentration en soluté de HCl et de H_3O^+ sont égales, il faut utiliser le fait que HCl est un acide fort qui se dissocie totalement dans l'eau. Cela signifie que chaque molécule de HCl réagit avec une molécule d'eau pour former un ion H_3O^+ et un ion Cl^- selon l'équation :
$$HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-$$
Ainsi, le nombre de moles de HCl qui se dissolvent dans l'eau est égal au nombre de moles de H_3O^+ qui se forment. Par conséquent, la concentration en soluté de HCl et de H_3O^+ sont égales, car la concentration se définit comme le rapport entre le nombre de moles et le volume de la solution.
On peut aussi utiliser la définition du pH, qui est le logarithme négatif de la concentration en H_3O^+. Comme le pH d'une solution d'acide chlorhydrique est égal au pKa du couple H_3O^+/H_2O, qui vaut -log(1) = 0, on a :
$$pH = -log[H_3O^+] = 0$$
Donc,
$$[H_3O^+] = 10^{-pH} = 10^0 = 1$$
Or, la concentration en soluté de HCl est aussi égale à 1, car c'est un acide fort totalement dissocié. On retrouve donc que la concentration en soluté de HCl et de H_3O^+ sont égales.
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Bonjour voici la justification :
Pour justifier que la concentration en soluté de HCl et de H_3O^+ sont égales, il faut utiliser le fait que HCl est un acide fort qui se dissocie totalement dans l'eau. Cela signifie que chaque molécule de HCl réagit avec une molécule d'eau pour former un ion H_3O^+ et un ion Cl^- selon l'équation :
$$HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-$$
Ainsi, le nombre de moles de HCl qui se dissolvent dans l'eau est égal au nombre de moles de H_3O^+ qui se forment. Par conséquent, la concentration en soluté de HCl et de H_3O^+ sont égales, car la concentration se définit comme le rapport entre le nombre de moles et le volume de la solution.
On peut aussi utiliser la définition du pH, qui est le logarithme négatif de la concentration en H_3O^+. Comme le pH d'une solution d'acide chlorhydrique est égal au pKa du couple H_3O^+/H_2O, qui vaut -log(1) = 0, on a :
$$pH = -log[H_3O^+] = 0$$
Donc,
$$[H_3O^+] = 10^{-pH} = 10^0 = 1$$
Or, la concentration en soluté de HCl est aussi égale à 1, car c'est un acide fort totalement dissocié. On retrouve donc que la concentration en soluté de HCl et de H_3O^+ sont égales.