À quoi sert ce calculateur
Cet outil détermine le pH d'un acide fort ou d'une base forte après dilution. Les acides forts (HCl, HNO3, H2SO4 en première approximation) et les bases fortes (NaOH, KOH) se dissocient totalement dans l'eau : la concentration en ions hydrogène ou hydroxyde est donc égale à la concentration molaire du soluté dissous. Diluer la solution fait baisser cette concentration et rapproche le pH de 7.
Comment l'utiliser
Indiquez d'abord si la solution est un acide fort ou une base forte. Saisissez ensuite la concentration molaire initiale C1 (mol/L), le volume initial V1, puis le volume final V2 obtenu après ajout de solvant. V1 et V2 doivent être exprimés dans la même unité. Le calculateur affiche alors la concentration diluée C2, le pH résultant et le pOH correspondant.
La formule expliquée
La dilution conserve la quantité de matière du soluté, ce qui conduit à la relation classique \(\text{C}_1 \cdot \text{V}_1 = \text{C}_2 \cdot \text{V}_2\), d'où \(\text{C}_2 = \frac{\text{C}_1 \cdot \text{V}_1}{\text{V}_2}\). Pour un acide fort monoprotique, \([\text{H}^+] = C_2\) et
$$\text{pH} = -\log_{10}(C_2)$$Pour une base forte, \([\text{OH}^-] = C_2\), donc \(\text{pOH} = -\log_{10}(C_2)\) et \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\) (à 25 °C, où le produit ionique de l'eau pKe = 14).
Exemple concret
Prenons 10 mL de HCl à 0,1 mol/L que l'on dilue jusqu'à 100 mL.
$$C_2 = \frac{0{,}1 \times 10}{100} = 0{,}01 \ \text{mol/L}$$$$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}01) = 2$$L'acide qui affichait un pH de 1 au départ se retrouve à pH 2 après une dilution au dixième.
FAQ
Est-ce valable pour les acides faibles ? Non. Les acides et les bases faibles ne se dissocient que partiellement : leur pH dépend de la constante d'acidité Ka et exige un calcul d'équilibre.
Pourquoi le pH se rapproche-t-il de 7 lors d'une forte dilution ? À mesure que la concentration diminue, l'autoprotolyse de l'eau prend une part non négligeable. Ce modèle simple suppose que le soluté domine ; aux très faibles concentrations, le pH réel tend vers 7.
Quelle température est prise en compte ? 25 °C, où pKe = 14, valeur utilisée pour passer du pH au pOH et inversement.
