* Détermination rapide et approchée (à unité près) à l'aide d'indicateurs colorés ou de papier indicateur pH.
* Détermination précise à l'aide du pH-mètre (à 0.1 unité près).On ne donne les valeurs du pH qu'avec un seul chiffre après la virgule.
L'acidité d'une solution se mesure par la concentration en ions H3O+. Cette concentration en ions oxonium H3O+ peut varier, pour une solution acide ou basique, d'un facteur de l'ordre de 1014.Une telle échelle de valeurs est peu commode à utiliser de façon courante. Aussi un chimiste danois, Soren Peter Sorensen, a-t-il introduit en 1909 la notion de pH.
On s'intéresse à des solutions dont les concentrations (qualifiées d'usuelles) sont comprises entre 5.10-2 mol. L-1 et 1.10-6 mol. L-1.Le pH d'une solution diluée est l'opposé du logarithme décimal de la valeur de la concentration des ions hydronium H3O+, exprimée en mol. L-1, dans cette solution.pH=-log [H3O+] (ou [H3O+]=10-pHmol. L-1 )
pH et [H3O+] varient en sens inverses :
pH grand Û [H3O+] petite.
pH petit Û [H3O+] grande.
1)Mesure du pH :
* Détermination rapide et approchée (à unité près) à l'aide d'indicateurs colorés ou de papier indicateur pH.
* Détermination précise à l'aide du pH-mètre (à 0.1 unité près).On ne donne les valeurs du pH qu'avec un seul chiffre après la virgule.
pH de solutions neutres, acides ou basiques :
L'eau rigoureusement pure a un pH égal à 7 à 25°C. Ce pH caractérise la neutralité d'une solution ; il correspond à une concentration d'ion hydronium égale à 1.10-7 mol. L-1.
* Une solution est
neutre si, à 25°C : [H3O+]=1.10-7mol.L-1 Û pH=7.* Une solution est
acide si, à 25°C : [H3O+]>1.10-7mol.L-1 Û pH<7.* Une solution est
basique si, à 25°C : [H3O+]<1.10-7mol.L-1 Û pH>7.
Une solution est d'autant plus acide que son pH est plus petit.
Une solution est d'autant plus basique que son pH est plus grand.
2)pH de solution d'acides forts:
Définition: Un acide fort est une espèce chimique qui s'ionise totalement dans l'eau pour donné les ions hydronium H3O+.
Un acide fort:l'acide chlorhydrique, il se prépare à partir du chlorure d'hydrogène
HCl + H2O ® H3O+ + Cl-
Mis en solution dans H2O le chlorure d'hydrogène s'ionise totalement en donnant entre autre des ions H3O+.
Pour toute solution d'acide fort noté HA de concentration 10-6 < C< 10-2
4)pH de solution de bases fortes:
Définition: Une base forte est une espèce chimique qui se dissocie totalement dans l'eau pour donné en autre des ions hydroxyde.
Une base forte :l'hydroxyde de sodium NaOH, c'est un solide ionique sous forme de pastilles blanches constitué d'un empilement d'ions Na+ et HO- .
NaOH ® Na+ + HO-
Pour toutes solutions de base forte de concentration 10-6 mol.l-1 < C < 5*10-2 mol.l-1.On a pH=14+log C
5)Le produit ionique de l'eau:
Dans l'eau pure, les concentrations en ions H3O+ et HO- sont égales à 10-7.Ceci peut se traduire par la relation : [H3O+] * [HO-] =10-14mol.L-1= Ke.(Ke est sans dimension, il n'a pas d'unité). Par similitude avec la définition du pH, on définit le pKe de l'eau : pKe=-log Ke =14. Le produit ionique de l'eau dépend de la température. Plus la température est élevée, plus l'agitation est grande : les nombres d'ions H3O+ et HO- dans l'eau augmentent, donc leur concentration augmente. Par conséquent, la valeur du Ke augmente et celle du pKe diminue.
Dans une solution aqueuse diluée, le produit des concentrations en ion H30+ et HO- dénomé produit ionique de l'eau est noté :
Ke= [H3O+] * [HO-] = constante.
pKe = -log Ke et Ke=10-pKe.