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Potentiel hydrogène

          

En chimie, le pH mesure la concentration de protons (H+) en solution et mesure effectivement le degre d'acidité ou de basicité d'une solution.

Bronsted et Lowry nous ont donné une simple définition d'un acide et d'une base comme étant respectivement un donneur et un accepteur de proton. Cette définition du pH a été introduite par S.P.L. Sà¸rensen en 1909. le p signifie potenz en allemand, potentiel en français, et le H hydrogène.

Le pH se calcule comme suit:

pH = -log10[H+]
ou [H+] indique la concentration de ions H+, mesuré en moles par litre (aussi connu sous le nom de molarité). Il faut savoir que l'écriture H+ équivaut à  H3O+ (ion oxonium ou hydronium) en solution aqueuse, le proton s'associant naturellement à  une molécule d'eau.

En solution aqueuse à  température et pression standard, un pH de 7 indique la neutralité (eau pure) car l'eau se dissocie naturellement en ions H+ et OH- avec une concentration egale de 1,00 à— 10-7mol/L (on appelle aussi cette réaction autoprotolyse de l'eau). Un pH moins elevé (par exemple pH 3) indique une augmentation de l'acidité , et un pH plus elevé (par exemple pH 11) indique une augmentation de l'alcalinité, c'est à  dire de la basicité.

Le pH des solutions aqueuses peut-être négatif, l'échelle étant logarithmique, on peut par exemple avoir un pH de -1 avec une solution décamolaire d'acide fort. Bien que la constante de dissociation de l'eau soit de 14, on peut avoir un pH supérieur, par exemple 15 avec une solution décamolaire de base forte. Toutefois, l'agressivité de telles solutions et leur force ionique importante rend la mesure du pH difficile, et ce d'autant plus qu'à  des concentrations aussi élevées, l'activité des ions n'est plus égale à  leur concentration.

Le pH doit être redéfini - à  partir de l'équation de Nernst, en cas de changement de conditions de température, de pression ou de solvant. Par exemple, le pH de neutralité de l'acétonitrile est de 27 (TPN).

Lorsque le pH d'une solution est peu sensible aux acides et aux bases, on dit qu'il s'agit d'une solution tampon (de pH) ; c'est le cas du sang, du lait ou de l'eau de mer, qui renferment des couples acido-basiques susceptibles d'amortir les fluctuations du pH, tels anhydride carbonique/hydrogénocarbonate/carbonate, acide phosphorique/hydrogénophosphate/phosphate, acide borique/borate.

Homonymie

PH est aussi l'abbréviation pour praticien hospitalier.

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