Le degré d'ionisation $\alpha$

Définition

Le degré d'ionisation $\alpha$ d'un acide ou d'une base est le nombre de moles dissociées par rapport au nombre de moles initiales:

Degré de dissociation: $\alpha$ $=$ $\frac{n_{dissoc.}}{n_{init.}}$

Par "dissociées" on entend dissociées ou ionisées dans le cas d'un acide, hydrolysées dans le cas d'une base. Par "initial" on entend le nombre total introduits dans le milieu avant qu'il y ait eu ionisation.

En divisant par le volume de la solution, il vient: $\alpha$ $=$ $\frac{\frac{n_{dissoc.}}{V}}{\frac{n_{init.}}{V}}$ Dans le cas d'un acide $HB$: $\frac{n_{dissoc.}}{V}$ $=$ $[H_3O^+]$ et alors:

Acide: $\alpha$ $=$ $\frac{[H_3O^+]}{c_{HB}}$

Dans le cas d'une base $B$: $\frac{n_{dissoc.}}{V}$ $=$ $[OH^-]$ et alors:

Base: $\alpha$ $=$ $\frac{[OH^-]}{c_{B}}$

Acides et bases forts

Les acides forts et les bases fortes sont entièrement dissociées, le nombre de moles dissociées est égal au nombre de moles initiales, donc:

Acide fort ou base forte: $\alpha$ $=$ $1$

Acides faibles

Les acides faibles ne sont pas entièrement dissociés. $\alpha$ est calculé à partir de $c_{HB}$ et $H_3O^+$ (calcul du $pH$ d'un acide faible!)

Exemple: Une solution d'acide faible $0,10\frac{mol}{L}$ avec $K_a$ $=$ $4,00\cdot 10^{-2}$ possède $pH$ $=$ $2,1$ (faites le calcul): $\alpha$ $=$ $\frac{[H_3O^+]}{c_{HB}}$ = $\frac{10^{-2,1}}{0,1}$ $=$ $ 0,079$ On peut dire que cet acide est dissocié à $7,9\%$

Bases faibles

Les bases faibles ne sont pas entièrement hydrolysées. $\alpha$ est calculé à partir de $c_{B}$ et $OH^-$ (calcul du $pOH$ d'une base faible!)

Exemple: Une solution de base faible $0,10\frac{mol}{L}$ avec $K_b$ $=$ $4,00\cdot 10^{-2}$ possède $pOH$ $=$ $ 2,1$ (faites le calcul): $\alpha$ $=$ $\frac{[OH^-]}{c_{B}}$ = $\frac{10^{-2,1}}{0,1}$ $= $ $0,079$ On peut dire que cette base est dissociée à $7,9\%$