Une solution à pH 3 — proche du jus de citron
[H⁺] = 10⁻³ = 0,001 mol/L, [OH⁻] = 10⁻¹¹ mol/L, nettement acide.
Calculateur de pH et de concentration en ions hydrogène
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Comment ça fonctionne
Le pH est une échelle logarithmique : pH = −log₁₀[H⁺], qui compresse une concentration s'étalant sur de nombreux ordres de grandeur (d'environ 1 mol/L dans un acide fort à 10⁻¹⁴ mol/L dans une base forte) dans une plage maniable de 0 à 14. Chaque baisse d'une unité de pH signifie une multiplication par dix de [H⁺].
À 25 °C, l'ionisation propre de l'eau fixe la relation [H⁺][OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴ (Kw), ce qui explique pourquoi pH + pOH vaut toujours 14 à cette température — connaître l'une des quatre grandeurs (pH, pOH, [H⁺], [OH⁻]) donne les trois autres.
Formules utilisées
pH à partir de la concentration
pH = −log₁₀[H⁺]
Concentration à partir du pH
[H⁺] = 10^(−pH)
Relation avec le pOH
pH + pOH = 14 (à 25 °C)
Exemples détaillés
Une concentration en ions hydrogène de 2,5 × 10⁻¹⁰ mol/L
pH = −log₁₀(2,5 × 10⁻¹⁰) ≈ 9,60, une solution légèrement basique — proche du bicarbonate de soude en solution.
Hypothèses et limites
- La température est de 25 °C, la référence standard pour Kw = 1,0 × 10⁻¹⁴.
- Les coefficients d'activité sont ignorés — la concentration est assimilée à l'activité, ce qui n'est exact que pour des solutions diluées.
Questions fréquentes
Pourquoi le pH de 0 à 14 ne couvre-t-il pas toutes les solutions possibles ?
La plage 0-14 correspond à [H⁺] entre 1 et 10⁻¹⁴ mol/L, ce qui couvre les acides et bases dilués à modérés. Des acides ou bases forts concentrés peuvent techniquement sortir de cette plage (pH négatif ou supérieur à 14) — la formule s'applique toujours, mais la relation simple avec le pOH devient moins fiable à très forte concentration.
La température a-t-elle une influence ?
Oui. Kw dépend de la température (il double à peu près tous les 10 °C), donc « neutre » ne correspond exactement à pH 7 qu'à 25 °C. À la température du corps (37 °C) par exemple, le pH neutre est plus proche de 6,8. Ce calculateur suppose la référence standard de 25 °C.
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