L'échelle de pH est une méthode pour représenter à quel point une substance est acide ou basique. L'échelle semble contre-intuitive à première vue, mais elle est largement utilisée en biologie, chimie, géologie et autres sciences physiques. La communication dans ces domaines nécessite une compréhension du concept de pH. Une fois comprise, l'échelle de pH est un indice utile pour communiquer une propriété physique critique des substances.
Définition
Le pH, qui est toujours écrit avec un « p » minuscule, est une échelle de la quantité d'hydrogène ionique contenue dans une substance. L'échelle va de 0 à 14. L'eau complètement pure a un pH de 7, ce qui est neutre. Plus le chiffre sur l'échelle est bas, plus la substance est acide. Plus le nombre est élevé sur l'échelle, plus la substance est basique ou alcaline. Les substances extrêmement acides ou basiques ont tendance à être corrosives ou à provoquer des brûlures. L'échelle est logarithmique, c'est-à-dire qu'elle est basée sur des dizaines. Ainsi, une substance avec un pH de 4 est 10 fois plus acide qu'une substance avec un pH de 5.
Calcul du pH
Mathématiquement, le pH signifie le log négatif de la concentration d'ions hydrogène dans une substance. Cela prend la concentration d'ions hydrogène dans une substance et la convertit en une valeur sur l'échelle de pH, où elle peut être mieux comprise. La concentration d'hydrogène se trouve sous forme de molarité, ou moles par litre. Ensuite, le log négatif de la concentration est pris. Ainsi, le pH en chimie est un moyen simplifié de représenter le nombre d'ions hydrogène dans une substance donnée.
Un exemple
Par exemple, si un échantillon mesure 1 L et contient 0,02 g d'hydrogène, vous pouvez calculer son pH. Vous devez d'abord déterminer sa molarité. Parce qu'une mole d'hydrogène est d'environ 1 g, 0,02 gramme par litre équivaut à 0,02 mole par litre, ce qui donne une molarité de 0,02. En notation scientifique, ce serait 2 x 10^-2. Ainsi, le log négatif de ce nombre serait l'exposant précédé d'un signe négatif (--2 = 2). Ainsi, le pH de cet échantillon serait de 2.
Trouver le pH grâce au pOH
Vous pouvez également utiliser une méthode indirecte pour mesurer le pH. Si vous connaissez le pOH, vous pouvez calculer le pH. Le pOH est le log négatif de l'ion hydroxyde, ou groupe OH-. En raison de la façon dont l'hydrogène et l'hydroxyde interagissent, le pOH est essentiellement l'inverse du pH. Donc, si vous connaissez la concentration en hydroxyde, vous pouvez calculer le pH avec l'équation 14 - pOH = pH. Par exemple, si une substance a un pOH de 12, elle aurait un pH de 2. Vous pouvez appliquer le même principe à l'envers pour trouver le pOH à partir du pH, en utilisant la formule 14 - pH = pOH.
