À quoi sert ce calculateur de pH
Cet outil estime le pH et le pOH des solutions aqueuses d'acides forts, d'acides faibles, de bases fortes et de bases faibles. Le pH mesure l'acidité ou la basicité d'une solution sur une échelle allant de 0 (très acide) à 14 (très basique), 7 correspondant à la neutralité à 25 °C. Saisissez la concentration et, pour les espèces faibles, la constante de dissociation de l'acide (Ka) ou de la base (Kb).
Comment l'utiliser
Choisissez le type de solution, entrez la concentration molaire C en mol/L et, pour les acides ou bases faibles, indiquez la constante de dissociation. Le calculateur affiche le pH, le pOH et une indication rapide acide/basique/neutre. La relation \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) est utilisée partout (valable à 25 °C).
La formule expliquée
Un acide fort se dissocie totalement : la concentration en ions hydrogène est donc égale à la concentration formelle, soit \([\text{H}^{+}] = \text{C}\) et $$\text{pH} = -\log_{10}\left(\text{C}\right)$$ Un acide faible ne s'ionise que partiellement ; en utilisant l'expression de l'équilibre et l'hypothèse simplificatrice d'une ionisation faible, on obtient \([\text{H}^{+}] \approx \sqrt{\text{K}_a \cdot \text{C}}\), d'où $$\text{pH} = -\log_{10}\left(\sqrt{\text{K}_a \cdot \text{C}}\right)$$ Les bases sont traitées de façon symétrique à l'aide de \([\text{OH}^{-}]\) et du pOH, puis \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\).
Exemple concret
Pour une solution d'acide fort comme HCl à 0,01 mol/L : $$\text{pH} = -\log_{10}\left(0{,}01\right) = 2$$ Pour de l'acide acétique à 0,1 mol/L avec \(\text{K}_a = 1{,}8\times10^{-5}\) : $$[\text{H}^{+}] = \sqrt{1{,}8\times10^{-5} \times 0{,}1} = \sqrt{1{,}8\times10^{-6}} \approx 0{,}00134$$ soit pH ≈ 2,87.
FAQ
La formule des acides faibles est-elle exacte ? Non. Elle suppose que la quantité ionisée est négligeable par rapport à C. Pour les acides très dilués ou les acides faibles relativement forts, l'approximation s'écarte de la réalité et il faut alors résoudre l'équation du second degré complète.
La température a-t-elle une importance ? Oui. Le point de neutralité à 7 et la règle \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) ne sont valables qu'à 25 °C. À d'autres températures, le produit ionique de l'eau change.
Dans quelle unité exprimer C ? En concentration molaire, mol/L (M).
