Physique Chimie
pH et potentiel d'équilibre
1. Définition du pH
Le pH (potentiel hydrogène) est défini par la relation :
pH = - log [H3O+] = - log [H+]
[H+] désigne la concentration molaire de cation H+
dans la solution (en mol/Litre).
La concentration s'écrit indifféremment c(H+) ou [H+].
On écrit H+ par souci de simplicité, mais en solution aqueuse,
il faut garder à l'esprit que le cation hydrogène s'associe à une
molécule d'eau, et devrait rigoureusement s'écrire : H3O+.
Exemple 1 : Une solution contient une concentration de 2,0 x 10-3
mol/L d'ion H+. Quel est le pH de cette solution ?
pH = -log[H+] = -log(2,0 x 10-3) = 2,7
Exemple 2 : Quel est la concentration en ion H+ d'une solution
de pH = 5,6 ?
[H+] = 10-pH = 10-5,6 = 2,51 x 10-6 mol/L.
2. Constante d'équilibre de l'eau : Ke
La constante d'équilibre de l'eau est définie par :
Ke = [HO-][H+]
Pour de l'eau à 25°C : Ke = 10-14.
Globalement l'eau est électriquement neutre. il y a autant de charge "+"
que de charge "-". Par conséquent :
[HO-] = [H+] = 10-7
Calculons le pH de l'eau : pH = -log[H+] = -log(10-7) = 7. L'eau a un pH neutre.