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L'échelle de pH
Mesurer l'acidité d'une solution de 0 à 14
§1.Acide, basique ou neutre ?
Le pH mesure l'acidité d'une solution aqueuse sur une échelle de 0 à 14. Il dépend de la concentration en ions hydronium H₃O⁺ : plus il y en a, plus la solution est acide et plus le pH est bas.
À 25 °C : pH < 7 → solution acide ; pH = 7 → neutre ; pH > 7 → basique. L'eau pure est neutre (pH = 7).
§2.Définition du pH
Le pH est l'opposé du logarithme décimal de la concentration en ions hydronium (en mol/L).
Variables
- Potentiel hydrogène- sans unité
- Concentration en ions hydronium- mol/L
- -Échelle logarithmique : baisser le pH d'une unité = multiplier l'acidité par 10. De pH 5 à pH 3, l'acidité est ×100.
- -Inversement : [H₃O⁺] = 10^(−pH). À pH 3, [H₃O⁺] = 10⁻³ mol/L.
- -Plus le pH est petit, plus la solution est acide ; plus il est grand, plus elle est basique.
§3.Quelques pH du quotidien
| Solution | pH approximatif | Nature |
|---|---|---|
| Jus de citron, bissap | ≈ 2 – 2,5 | Acide fort |
| Coca, vinaigre | ≈ 3 | Acide |
| Lait caillé | ≈ 4,5 | Légèrement acide |
| Eau pure | 7 | Neutre |
| Eau de mer | ≈ 8 | Légèrement basique |
| Savon, eau de Javel | ≈ 10 – 12 | Basique |
§4.Comment mesurer le pH
- Les indicateurs colorés
- Des substances qui changent de couleur selon le pH. Le BBT (bleu de bromothymol) est jaune en milieu acide, vert au neutre, bleu en milieu basique.
- Exemple. Le papier pH, imprégné d'un mélange d'indicateurs, prend une couleur qu'on compare à une échelle.
- Le pH-mètre
- Un appareil électronique qui mesure le pH avec précision (au dixième), bien plus exact qu'un indicateur coloré.
À retenir
- Le pH (0 à 14) mesure l'acidité : < 7 acide, = 7 neutre, > 7 basique (à 25 °C).
- pH = −log([H₃O⁺]) ; inversement [H₃O⁺] = 10^(−pH).
- Échelle logarithmique : −1 sur le pH = acidité ×10.
- Mesure : indicateur coloré (BBT, papier pH) ou pH-mètre (plus précis).
- Repères : citron ≈ 2, eau pure = 7, savon ≈ 10.