Le pH
pH et pOH
Le pH est une mesure de la concentration en ions hydrogène dans une solution. Le pOH est une mesure de la concentration en ions hydroxyde.
Le pH est la mesure la plus couramment utilisée. Cependant, les deux échelles peuvent décrire l'acidité ou l'alcalinité. Même les solutions les plus fortement basiques contiennent des ions hydrogène, tout comme les solutions les plus acides contiennent toujours des ions hydroxyde.
Lorsqu'une solution contient plus d'ions hydrogène que d'ions hydroxyde, elle est acide. Une solution acide a un pH < 7 at 25oC.
Lorsqu'une solution contient plus d'ions hydroxyde que d'ions hydrogène, elle est basique. Une solution basique a un pH > 7 at 25oC.
Les acides forts se dissocient complètement en H3O+ et un anion. Cela signifie que pour calculer leur pH dans une solution, on peut utiliser leur molarité, puisque tout l'acide sera dissocié.
La concentration de H3O+ et de OH- en solution, qui correspond à x dans le tableau d'avancement, est utilisée pour calculer respectivement le pH et le pOH. Ces nombres sont liés les uns aux autres, car les ions hydrogène et les ions hydroxyde coexistent à l'équilibre.
pH + pOH = 14
Une fois que vous avez fait ce calcul, vous pouvez dire que la solution est acide si pH < 7, alors que pH > 7 indique que la solution est basique.
Les indicateurs de pH
Il existe plusieurs façons de mesurer le pH approximatif en mélangeant la solution avec différents produits chimiques qui changent de couleur lorsque la solution est acide ou basique. Certaines sont mentionnées dans le tableau ci-dessous mais peuvent être combinées comme cela est fait dans le papier indicateur universel de pH. Une façon plus précise de mesurer le pH est d'utiliser le pH-mètre.
| Indicateur | Couleur à faible pH | Valeurs de transition | Couleur à pH élevé |
|---|---|---|---|
| Bleu de thymol (première transition) | Rouge | 1,2 – 2,8 | Jaune |
| Rouge de méthyle | Rouge | 4,4 – 6,2 | Jaune |
| Bleu de bromothymol (deuxième transition) | Jaune | 6,0 – 7,6 | Bleu |
| Bleu de thymol | Jaune | 8,0 – 9,6 | Bleu |
| Phénolphtaléine | Incolore | 8,3 – 10,0 | Fuchsia |
Le pH dans les systèmes vivants
Certains fluides biologiques, comme le sang, agissent comme des solutions tampons. Dans le cas du sang, le pH est de 7,365 (légèrement basique) et il est maintenu entre 7,35 et 7,45 pour pouvoir subir toutes les réactions physiologiques.
Le pH des fluides gastriques est très acide afin de permettre la digestion des protéines. L'acidité est due à sa composition : forte concentration d'acide chlorhydrique (HCl) et de chlorure de potassium (KCl) et de sodium (NaCl). Les cellules de l'estomac produisent du mucus pour former une barrière protectrice qui empêche les dommages dans l'organe. Le pH des fluides :
- Acide gastrique 1
- Urine 6,0
- Liquide cérébrospinal (LCS) 7,5
- Sang 7,35 – 7,45
- Sécrétions du pancréas 8,1