Calculateur de pH

Convertissez entre pH, pOH et les concentrations en ions hydrogène et hydroxyde, ou trouvez le pH d'un acide ou d'une base, fort ou faible, à partir de sa concentration.


Les concentrations sont en mol/L. La notation scientifique fonctionne, donc 1.75e-5 et 0.0000175 sont la même chose. Ka et Kb ne concernent que les deux options faibles ; basculez la dernière case sur pK pour saisir 4,76 à la place.
pH
2.88
Acide
pOH
11.12
[H+] mol/L
1.31 × 10−3
[OH−] mol/L
7.61 × 10−12
02468101214

Acide faible. Résolu intégralement à partir de x² + Kax − KaC = 0, sans supposer x petit, donc le résultat tient même quand l'acide est fortement ionisé.

L'acide ou la base est ionisé à 1.31% à cette concentration.

Ce que mesure le pH

Le pH est le logarithme décimal négatif de la concentration en ions hydrogène, soit pH = −log10[H+]. Comme c'est un logarithme, chaque pas entier vaut un facteur dix : un pH de 3 est dix fois plus acide qu'un pH de 4 et cent fois plus acide qu'un pH de 5. Dans l'eau pure à 25 °C, [H+] et [OH−] valent toutes deux 1,0 × 10−7 mol/L, d'où vient la valeur neutre bien connue de 7. Ce 7 n'est pas une constante universelle ; c'est la constante d'autoprotolyse de l'eau Kw à température ambiante, et elle se déplace si la température change.

pH, pOH et les deux concentrations

Ces quatre grandeurs sont un seul nombre sous quatre visages. Donnez-en une et les trois autres découlent de pH + pOH = 14 et de [H+][OH−] = Kw = 1,0 × 10−14. C'est exactement ce que font les quatre premières options du menu. Un pH de 3,4 donne un pOH de 10,6, une concentration en ions hydrogène de 4,0 × 10−4 mol/L et une concentration en hydroxyde de 2,5 × 10−11 mol/L, et le calcul se déroule pareil quel que soit le bout par lequel vous commencez.

Acides et bases forts

Un acide fort se dissocie entièrement, donc une solution à 0,01 mol/L d'acide chlorhydrique donne 0,01 mol/L d'ions hydrogène et un pH de 2. Le raccourci pH = −log10C tient jusqu'à environ 10−6 mol/L puis échoue en silence : il annonce qu'un HCl à 10−8 mol/L a un pH de 8, ce qui rendrait un acide basique. Cet outil résout le bilan complet en incluant les ions hydrogène que l'eau apporte d'elle-même, et donne pH 6,98, très légèrement acide, comme il se doit.

Acides et bases faibles

Un acide faible ne s'ionise qu'en partie, et jusqu'où il va dépend de sa constante d'acidité Ka. L'équilibre donne x² + Kax − KaC = 0, où x est la concentration en ions hydrogène. Les manuels suppriment en général le terme du milieu et utilisent x = √(KaC), ce qui reste assez proche tant que l'ionisation demeure sous 5 pour cent environ, et devient nettement faux au-delà. Cet outil résout l'équation du second degré en entier et indique aussi le pourcentage ionisé, pour que vous jugiez vous-même si l'approximation aurait tenu. Saisissez Ka comme un nombre, par exemple 1,75 × 10−5, ou basculez la dernière case sur pK et tapez 4,76.

Bon à savoir

  • Le pH est un logarithme, donc une unité d'écart vaut un facteur dix en acidité, pas un petit pas.
  • Le point neutre vaut 7 seulement à 25 degrés Celsius ; il descend vers 6,14 dans l'eau à 100 degrés.
  • Les pH sous 0 et au-dessus de 14 sont parfaitement réels, ils demandent juste des solutions très concentrées.
  • Fort veut dire entièrement dissocié, pas dangereux. L'acide fluorhydrique est faible et pourtant très corrosif.
  • Rien n'est conservé. Le calcul tourne sur notre serveur et le résultat est jeté une fois envoyé.

Questions fréquentes

En prenant le logarithme décimal négatif de la concentration en ions hydrogène en mol/L, soit pH = −log10[H+]. Si vous disposez d'une concentration plutôt que d'un nombre d'ions, choisissez l'une des options de solution et l'outil détermine d'abord [H+] en tenant compte de la dissociation.

Au-dessus d'environ 10−6 mol/L, simplement pH = −log10C, puisqu'un acide fort se dissocie entièrement. En dessous, l'eau apporte assez d'ions hydrogène pour compter, aussi cet outil emploie la forme exacte [H+] = (C + √(C² + 4Kw)) / 2.

En élevant dix à la puissance moins le pH : [H+] = 10−pH. Un pH de 4,5 vaut 3,2 × 10−5 mol/L. Choisissez pH dans le menu et les quatre grandeurs reviennent ensemble.

Le pOH est la même idée appliquée à l'hydroxyde : pOH = −log10[OH−]. À 25 degrés Celsius, les deux font toujours 14 ensemble, parce que le produit des deux concentrations est fixé à Kw = 1,0 × 10−14. Un pH de 9,2 est donc un pOH de 4,8.

Un acide fort cède pratiquement tous ses protons, donc sa concentration en ions hydrogène égale sa concentration. Un acide faible atteint au contraire un équilibre, et seule une fraction s'ionise. Cette fraction est fixée par Ka, et c'est pourquoi un acide faible réclame un nombre de plus avant que son pH puisse être calculé.

Oui. L'intervalle de 0 à 14 est une convention pour les solutions diluées, pas une limite. L'acide chlorhydrique concentré à 12 mol/L a un pH voisin de −1,1, et la soude concentrée dépasse 15. Cet outil accepte les valeurs hors de l'intervalle habituel et les place simplement au bout de la barre d'échelle.

Parce que x = √(KaC) laisse tomber un terme. Elle suppose que la quantité ionisée est petite devant la concentration de départ, hypothèse valable tant que l'ionisation reste sous 5 pour cent environ. Cet outil résout l'équation du second degré en entier, donc pour une solution diluée d'un acide faible assez fort il affichera un peu moins. Le pourcentage ionisé est indiqué pour que vous jugiez si l'approximation était sûre.

Seulement à 25 degrés Celsius. Neutre signifie que [H+] égale [OH−], et ce point se situe à la moitié de pKw. Comme Kw augmente avec la température, l'eau neutre à 100 degrés a un pH proche de 6,14 tout en restant neutre. Cet outil emploie partout la valeur à 25 degrés, ce qui est l'hypothèse standard des exercices.

Comment calcule-t-on le pH ?

Le pH vaut −log10[H+], et pH + pOH = 14. Ce calculateur convertit entre pH, pOH, [H+] et [OH−], et détermine le pH d'un acide ou d'une base, fort ou faible, à partir de sa concentration, en résolvant intégralement l'équation de l'acide faible et en indiquant le pourcentage ionisé.