Comment le pH permet-il de caractériser une solution aqueuse ?

Le pH, un indicateur d'acidité

Le pH est une grandeur sans unité qui permet de caractériser rapidement le caractère acide, basique ou neutre d'une solution aqueuse, sans avoir à en connaître la composition chimique exacte.

Le lien entre pH et concentration en ions oxonium

Le pH est relié à la concentration en ions oxonium [H3O+] présents dans la solution par la relation [H3O+] = 10^-pH. Plus la concentration en ions oxonium est grande, plus le pH est faible : la solution est alors plus acide.

Cette relation permet de faire le lien qualitatif entre la valeur du pH et l'acidité réelle d'une solution, sans nécessairement effectuer de calcul complexe.

Solutions acides, basiques et neutres

À 25 degrés Celsius, une solution aqueuse est dite neutre lorsque son pH vaut 7. Une solution dont le pH est inférieur à 7 est dite acide, et une solution dont le pH est supérieur à 7 est dite basique.

Plus le pH s'éloigne de 7 vers les valeurs basses, plus la solution est fortement acide. Plus il s'éloigne de 7 vers les valeurs hautes, plus la solution est fortement basique.

Mesurer le pH d'une solution

Le pH d'une solution aqueuse se mesure à l'aide d'un pH-mètre préalablement étalonné, ou de façon plus approximative à l'aide de papier pH ou d'un indicateur coloré.

Le choix de la méthode dépend de la précision recherchée : un pH-mètre étalonné donne une valeur précise, tandis qu'un papier pH ne donne qu'un ordre de grandeur.

L'essentiel

Le pH caractérise le caractère acide, basique ou neutre d'une solution aqueuse.
La relation [H3O+] = 10^-pH relie le pH à la concentration en ions oxonium.
Une solution est neutre à pH 7, acide en dessous, basique au-dessus.
Le pH-mètre, préalablement étalonné, permet une mesure précise du pH.

Méthode : résoudre un exercice sur les solutions aqueuses et leur pH