Étude du pH au cours d'une titration d'un acide fort par une base forte:

Par la suite nous désignons par $x$ le volume (en $mL$) de $NaOH$ déjà ajouté.

Concentration initiale de l'acide

$c_{Α}$ = $\frac{c_BV_B}{V_{Α}}$ = $\frac{0,05\cdot 0,040}{0,020}$ = $0,10 \frac{mol}{L}$

1.

$pH$ au début de titration  $(x=0)$

L'acide fort $HCl$ est seul présent, sa concentration vaut $c_{Α}$ $=$ $0,10 \;M$: $pH$ $=$ $-log\;c_{Α}$ $pH$ $=$ $1$

2.

pH avant le point équivalent  $(x\;\lt\;40)$

(pour simplifier, nous considérons les substances d'abord comme si elles n'étaient pas dissociées)

$c_{HCl}$ = $\frac{n_{HCl}}{(V_{Α}+x)10^{-3}}$ = $\frac{0,1\cdot20\cdot10^{-3}-0,05\cdot x\cdot10^{-3}}{(20+x)10^{-3}}$ = $\frac{2-0,05\cdot x}{20+x}$ $pH$ $ =$ $ -log( \frac{2-0,05\cdot x}{20+x})$

3.

pH au point équivalent  $(x\;=\;40)$

$HCl$ et $NaOH$ ont réagi entièrement, reste une solution neutre de $NaCl$: $pH = 7$

4.

pH après le point équivalent  $(x\;\gt\;40)$

$c_{NaOH}$ = $\frac{n_{NaOH}}{(V_{Α}+x)10^{-3}}$ = $\frac{0,05\cdot x\cdot10^{-3}-0,1\cdot20\cdot10^{-3}}{(20+x)10^{-3}}$ = $\frac{0,05\cdot x-2}{20+x}$ $pH$ $ =$ $ 14+log( \frac{0,05\cdot x-2}{20+x})$

→   Voici des simulations de ces titrations