MESURE DE pH
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Généralités
Principe de Mesure
GENERALITES
La mesure de pH donne le degré d'acidité ou de basicité dans une solution aqueuse ou organique. L'échelle varie entre 0 pH et 14 pH, le bas de l'échelle correspond aux solutions les plus acides tandis que le haut correspond aux solution les plus basiques. Un acide est un composé pouvant perdre un ou plusieurs protons H
+
, alors qu'une base est un composé pouvant accepter un ou plusieurs protons.
Le pH varie comme le logarithme négatif de sa concentration en ions hydrogène ( H
+
). Voici le tableau du pH et fonction de la concentration:
Domaine
pH
concentration en Hl (mol/l)
concentration en OH- (mol/l)
0
1,00E+00
1,00E-14
1
1,00E-01
1,00E-13
2
1,00E-02
1,00E-12
acide
3
1,00E-03
1,00E-11
4
1,00E-04
1,00E-10
5
1,00E-05
1,00E-09
6
1,00E-06
1,00E-08
neutre
7
1,00E-07
1,00E-07
8
1,00E-08
1,00E-06
9
1,00E-09
1,00E-05
10
1,00E-10
1,00E-04
alcalin
11
1,00E-11
1,00E-03
12
1,00E-12
1,00E-02
13
1,00E-13
1,00E-01
14
1,00E-14
1,00E+00
En 1923 BRONSTED écrit une définition générale des acides et des bases:
Acide <=> Base + H
+
.
On obtient les deux constantes d'équilibre K
a
> et K
b
sous la formulation suivante:
K
a
=ß base x ßH
+
/ ß acide
K
a
=1/K
b
La lettre ß correspond au coefficient d'activité ce qui permet d'adapter l'équilibre. Les gradients d'acidité ou de basicité sont définis par le potentiel pK
a
ou pK
b
qui sont les logarithmes négatif des constantes K
a
et K
b
. Le calcul du logarithme négatif de la constante Ka est appelé pKa. Le pKa définit les gradients d'acidité. Plus le pKa d'une solution est petit plus le milieu est acide. L'ion H
+
devrait être appeler l'ion H
3
O
+
( ion oxonium) car il est sous forme hydratée .
Le pKa sera égale au pH quand la concentration de l'acide et de la base seront égales. Le pH est défini suivant la formule:
pH=-log décimal a (H
3
O
+
)
Dans les milieux aqueux fortement dilués , le coefficient d'activité ionique est proche de 1.
L'équilibre de la dissociation de l'eau peut s'écrire:
La constante de dissociation de l'eau ( Ke ) est égal au produit des concentrations de H
3
O
+
par HO
-
.
T °C
0
25
40
50
Ke
0,114 10
-14
1,03 10
-14
2,92 10
-14
17,7 10
-14
pKe de l'eau
14,93
13,98
13,53
13,25
à 20 °C , H
3
O
+
= 10
-7
mole / litre HO
-
= 10
-7
mole / litre
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