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Calculateur de pH

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L'échelle de pHDéfinitions d'un acide et d'une baseComment trouver le pH – Formule du pHComment calculer le pH ? – Solution étape par étapeFAQ

Grâce à ce calculateur de pH, on peut déterminer le pH d'une solution de plusieurs manières. Il peut convertir le pH en H+, ainsi que calculer le pH à partir de la constante d'acidité et de la concentration. La valeur du pH est un facteur essentiel en chimie, en médecine et dans la vie quotidienne. Lisez le texte ci-dessous pour découvrir ce que sont l'échelle de pH et la formule du pH. À la fin, nous expliquerons également comment calculer le pH étape par étape.

Notre calculateur peut vous demander la concentration de la solution. Si vous ne la connaissez pas, vous pouvez la calculer à l'aide de notre calculateur de concentration. De plus, vous pouvez utiliser le calculateur de dilution de solution 🇺🇸 pour calculer la concentration d'ions dans une solution diluée.

L'échelle de pH

L'échelle de pH est une échelle numérique utilisée pour définir à quel point une solution aqueuse est acide ou basique. Elle se situe généralement entre 0 et 14, mais peut dépasser ces valeurs si la solution est suffisamment acide ou basique. La valeur du pH est logarithmique et est inversement corrélée à la concentration en ions hydrogène dans une solution. La formule pH en H+ qui représente cette relation est la suivante :

pH=−log⁡([H+])\small \rm {pH = -\log([H^+])}

La solution est acide si son pH est inférieur à 7. Si le pH est plus élevé, la solution est basique (également appelée alcaline). Les solutions ayant un pH égal à 7 sont neutres.

Outre la méthode mathématique pour déterminer le pH, vous pouvez utiliser des indicateurs de pH. Le test de pH le plus couramment utilisé est le papier tournesol. Il change de couleur en fonction du pH de la solution dans laquelle il est plongé. Ces couleurs inspirent souvent des échelles de pH colorées :

Échelle de pH avec des exemples de produits

Le pH dans notre corps est proche de la neutralité. Par exemple, le pH du sang devrait se situer autour de 7,4. La seule exception est l'estomac, où les acides gastriques peuvent même atteindre un pH de 1.

Les molécules peuvent avoir un pH pour lequel elles sont dépourvues de charge négative. C'est ce que détermine notre calculateur de point isoélectrique 🇺🇸.

Définitions d'un acide et d'une base

Trois théories différentes définissent l’acide et la base.

  • Selon la théorie d'Arrhenius, dans une solution aqueuse, un acide est une substance capable de donner des ions hydrogène, tandis qu'une base donne des ions hydroxyde.
  • La théorie de Brønsted-Lowry affirme qu'un acide peut donner des protons tandis qu'une base peut les accepter.
  • La théorie de Lewis stipule qu'un acide est quelque chose qui peut accepter des paires d'électrons. De manière analogue, une base donne des paires d'électrons.

Plus la concentration en ions hydrogène provenant de molécules acides est élevée, plus le pH de la solution est faible, et par conséquent, plus elle est acide. Le contraire est vrai pour les ions hydroxyde et les bases. Plus la concentration en ions hydroxyde des molécules basiques est élevée, plus le pH de la solution est élevé, et ainsi, plus elle est basique.

Nous pouvons décrire la réaction d'un acide, HA, dans l'eau comme suit :

HA⇌H++A−\small \rm HA ⇌ H^+ + A^-

avec la constante d'acidité :

Ka=[A−][H+]/[HA]\small \rm Ka = [A^-][H^+]/[HA]

Une réaction chimique similaire entre la base BOH et l'eau ressemble à ceci :

BOH⇌OH−+B+\small \rm BOH ⇌ OH^- + B^+

L'équation suivante donne la constante de basicité pour la formule ci-dessus :

Kb=[OH−][B+]/[BOH]\small\rm Kb = [OH^-][B^+]/[BOH]

Si vous souhaitez en savoir plus sur les constantes d'équilibre chimique, consultez le calculateur de constante d'équilibre ou le calculateur de quotient de réaction 🇺🇸.

Comment trouver le pH – Formule du pH

Le pH est défini comme la valeur négative du logarithme décimal de la concentration molaire des ions hydrogène présents dans la solution. L'unité de mesure de la concentration en ions hydrogène est la mole par litre. Pour déterminer le pH, vous pouvez utiliser cette formule du pH :

pH=−log([H+])\small\rm pH = -log([H^+])

Si vous connaissez déjà le pH, mais que vous souhaitez calculer la concentration en ions, utilisez cette équation transformée du pH :

[H+]=10−pH\rm \small [H^+] = 10^{-pH}

Il existe également une échelle de pOH, moins populaire que l'échelle de pH. Le pOH est la valeur négative du logarithme de la concentration en ions hydroxyde :

pOH=−log([OH−]),\rm \small pOH = -log([OH^-]),

ou :

[OH−]=10−pOH\rm\small [OH^-] = 10^{-pOH}

Le pH et le pOH sont liés l'un à l'autre par cette équation du pOH et du pH :

pH+pOH=14\small \rm pH + pOH = 14

Comment calculer le pH ? – Solution étape par étape

Voici les étapes pour calculer le pH d'une solution :

  1. Supposons que la concentration en ions hydrogène soit égale à 0,000 1 mol/L.
  2. Calculez le pH en utilisant la formule du pH en H⁺ :
pH=−log(0, ⁣000 1)=4\qquad \small\rm pH = -log(0,\!000 1) = 4
  1. Maintenant, vous pouvez aussi facilement déterminer le pOH et la concentration en ions hydroxyde en utilisant les formules suivantes :
  pOH=14−4=10[OH−]=10−10=0, ⁣000 000 000 1\quad\ \ \small \begin{align*} \rm pOH &= 14 - 4 = 10\\[.5em] \rm [OH-] &= 10^{-10} = 0,\!000 000 000 1 \end{align*}

Bien sûr, vous n'avez pas à effectuer tous ces calculs à la main ! Choisissez l'option permettant de déterminer le pH à l’aide de la concentration en ions dans le calculateur, et saisissez l'une de ces quatre valeurs ! Ensuite, regardez notre outil faire tout le travail à votre place !

  1. Vous pouvez également trouver un produit chimique dans les listes (d'acides ou de bases). Disons que vous voulez savoir comment trouver le pH de l'acide formique – HCOOH. Son Ka est 0,000 18.
  2. Choisissez la concentration du produit chimique. Supposons qu'elle soit égale à 0,1 mol/L.
  3. Pour trouver la concentration des ions H⁺, vous devez... :
HCOOH=HCOO−+H+\qquad \small \rm HCOOH = HCOO^- + H^+
Ka=[H+]×[HCOO−][HCOOH],\qquad \rm \small Ka = \frac{[H^+] × [HCOO^-]}{[HCOOH]},

où :

Ka=x2c−x\qquad \small {\rm Ka} = \frac{x^2}{c - x}

Ici, cc est la concentration molaire de la solution, et xx est égal à la concentration molaire de H⁺.

Pour 0,1M HCOOH:

  [H+]=0, ⁣004 154pH=−log⁡([H+])=−log⁡(0, ⁣004 154)=2, ⁣38\small \quad\ \ \begin{align*} \rm [H+] &= 0,\!004 154\\[.5em] \rm pH &= -\log(\rm [H^+])\\[.5em] &= -\log(0,\!004 154) \\[.5em] &= 2,\!38 \end{align*}

Maintenant, vous savez comment calculer le pH à l'aide des équations du pH. Si vous trouvez ces calculs fastidieux, n'hésitez pas à utiliser notre calculateur de pH. Sélectionnez votre produit chimique et sa concentration, et laissez le calculateur faire tout le travail pour vous.

FAQ

Qu'est-ce que le pH ?

Le pH mesure la concentration d'ions hydrogène positifs dans une solution. Cette quantité est corrélée à l'acidité d'une solution : plus la concentration d’ions hydrogène est élevée, plus le pH est bas. Cette corrélation découle de la tendance d'une substance acide à provoquer la dissociation de l'eau : plus la dissociation est importante, plus l'acidité est élevée.

Comment calculer le pH d'une solution ?

Pour calculer le pH d'une solution :

  1. Mesurez la concentration d’ions hydrogène dans la solution. Vous pouvez également mesurer l'activité de la même espèce. Nous pouvons l'appeler [H+].
  2. Calculez le logarithme décimal de cette quantité : log10([H+]).
  3. Prenez l'inverse additif de cette quantité. Le pH est donné par :
    pH = -log10([H+]).

Quelle est la différence entre le pH et le pOH ?

Le pOH est une mesure similaire au pH et correspond à la concentration d’ions hydroxyde d’une solution. La formule du pOH est la suivante :

pOH = -log10([OH-])

Dans des conditions spécifiques (solutions aqueuses à température ambiante), nous pouvons définir une relation utile entre le pH et le pOH :

pH = 14 - pOH

Quels sont des exemples de pH ?

Voici quelques exemples de pH :

  1. Le pH de l'eau pure est de 7, ce qui est le point médian de l'échelle du pH.
  2. Le pH de notre estomac varie de 1,5 à 3,5 : notre estomac est très acide ! 
  3. L'acide de la batterie de votre voiture a un pH d'environ 0,5 : ne mettez pas vos mains là-dedans ! 
  4. Les produits ménagers comme les déboucheurs de canalisations sont des solutions fortement basiques : certains peuvent atteindre un pH de 14 !
Calculateur de masse molaire

Pour calculer le pH d'une solution tampon, consultez le calculateur de pH de solution tampon.

Propriétés de la solution

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