Caractère acide ou basique des anions et cations.

Calcul du $pH$ des substances ioniques

- Pour calculer le $pH$ d'une substance ionique soluble dans l'eau, on regarde dans le →   Tableau des couples acide-base pour rechercher des anions et des cations en son sein. - Les anions correspondant aux acides forts $ClO_4^-$, $NO_3^-$, $Cl^-$, $Br^-$, $I^-$ n'ont aucune influence sur le $pH$. - Certains cations métalliques hydratés ont un $pH$ acide, les plus communs (voir le →   Tableau des couples acide-base) sont $Fe^{3+}$ , $Al^{3+}$, $Zn^{2+}$, $Cd ^{2+}$. Ils sont traités comme des acides faibles. - Les cations métalliques qui ne sont pas inclus dans le tableau, par exemple $Li^{+}$, $Na^{+}$, $K^{+}$, $Mg^{2+}$ etc .. n'ont pour la plupart aucune influence sur le $pH$. - Certains anions sont des acides d'un couple ($pK_{a1}$) et bases d'un autre couple ($pK_{a2} $). Voir le →   Tableau des couples acide-base. Ils sont amphotères (ampholythes) et leur $pH$ est calculé selon la formule;

Amphotères: $pH$ $ = $ $\frac{1}{2}pK_{a1}$ $+$ $\frac{1}{2}pK_{a2}$

Exemples: Pour calculer le $pH$ d'une solution $0.1\frac{mol}{L} $ de cyanure de sodium $Na^+CN^-$, on néglige $Na^+$, et on détermine le $pH$ de la base faible $CN^- \;\;0,1\frac{mol}{L}$ . Pour calculer le $pH$ d'une solution $0,1\frac{mol}{L}$ de bromure d'ammonium $NH_4^+Br^-$, on néglige $Br^-$, et on détermine le $pH$ de l'acide faible $NH_4^+ \;\;0,1\frac{mol}{L}$. Pour calculer le $pH$ d'une solution $0,1\frac{mol}{L}$ d'éthanoate de magnésium $Mg^{2+}(CH_3COO^-)_2$, on néglige $Mg^{2+}$, et on détermine le $pH$ de la base faible $CH_3COO^- \;\;0,2\frac{mol}{L}$. Pour calculer le $pH$ d'une solution $0,1\frac{mol}{L}$ de dihydrogenophosphate de potassium $K^{+}H_2PO_4^-$, on néglige $K^{+}$, et on détermine le $pH$ de l'ampholythe $H_2PO_4^-$: $pH$ $=$ $\frac{1}{2}pK_{a1}$ $+$ $\frac{1}{2}pK_{a2}$ = $\frac{1}{2}2,12$ $+$ $\frac{1}{2}7,20$ $=$ $4,66$