Introduction

Les transformations acide-base sont fondamentales en chimie. Le pH permet de mesurer l'acidité ou la basicité d'une solution. Il dépend de la concentration en ions oxonium \([\text{H}_3\text{O}^+]\).

Définition du pH

Le pH d'une solution est défini par la formule :

  
    pH = -\log_{10} \left( \frac{[\text{H}_3\text{O}^+]}{c^\circ} \right)
  

où :

• \([ ext{H}_3 ext{O}^+]\) est la concentration en ions oxonium en mol/L (moles par litre).
• \(c^\circ\) est une concentration de référence, habituellement égale à 1 mol/L.

Interprétation

• Un pH < 7 indique une solution acide.
• Un pH = 7 correspond à une solution neutre.
• Un pH > 7 indique une solution basique ou alcaline.

Calcul du pH

Pour calculer le pH :

1. Mesurer ou connaître la concentration en \([\text{H}_3\text{O}^+]\).
2. Appliquer la formule : \( pH = -\log_{10} \left( \frac{[\text{H}_3\text{O}^+]}{1} \right) \), ce qui revient à \( pH = -\log_{10} [\text{H}_3\text{O}^+] \).

Exemple : si \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-3} \, ext{mol/L}\), alors :

  
    pH = -\log_{10} (10^{-3}) = 3
  

Conclusion

La connaissance du pH permet d'interpréter la nature d'une solution et d'adapter des conditions lors de réactions chimiques, notamment lors des titrages.