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PH ET RELATION (Accès libre)

pH et relations

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I. Rappels

 

Une solution est acide s’il y a plus d’ions $H_3O^+$ que d’ions $HO^-$ et basique s’il y a plus d’ions $HO^-$ que d’ions $H_3O^+$.

On peut mesurer le pH soit avec du papier pH qui a une précision très limitée, soit avec un pHmètre, beaucoup plus précis.

Le pH ou potentiel hydrogène est une grandeur dépendant de la concentration en ion oxonium $H_3O^+$ dans la solution.

On peut écrire ainsi :

$pH = -log( \dfrac{[H_3O^+]}{C^0})$ ou $[H_3O^+] = 10^{(- pH)} \times C^0$

Avec $[H_3O^+]$ la concentration en $H_3O^+$ en $mol.L^{-1}$ et $C^0$ la concentration standard à $1 mol.L^{-1}$.

Remarque : le pH est sans unité.

 

Rappel sur la fonction logarithme : $log (10^{a}) = a.$

On rappelle également que $log (a+b) = log(a) \times log(b)$ et que $log (1) = 0.$

 

Plus la concentration en $H_3O^+$ est importante et plus le pH est faible (signe négatif dans la formule du pH).

De même, plus le pH est élevé (solution basique), plus la concentration en $H_3O^+$ est faible.

 

II. Exemples

 

On a une concentration en $H_3O^+$ telle que $[H_3O^+]$ = 0,01 mol.L-1. Déterminer le pH.

Ainsi : $pH = - log( \dfrac{[H_3O^+]}{C^0}) = - log(\dfrac{0,01}{1}) = - log(\dfrac{10^{-2}}{1}) = - (-2) = 2$

Remarque : le pH est toujours positif.

 

On a une solution à pH = 4, déterminer la concentration en $[H_3O^+]$.

On a ainsi $[H_3O^+] = 10^{(- pH)}\times C^0 = 10^{-4} \times 1 = 0,0001 mol.L^{-1}$.