Le pH des solutions aqueuses
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• mesurer le pH d'une solution avec un papier pH ou un pH-mètre ;
• reconnaître le caractère acide, basique ou neutre d'une solution aqueuse d'après son pH ;
• placer des solutions de la vie courante sur l'échelle de pH ;
• prévoir l'effet d'une dilution sur le pH.
Prérequis : solution, soluté et solvant ; concentration molaire d'une solution.
Situation de départ
Sur l'étiquette d'une eau minérale, à côté des quantités de calcium, de magnésium ou de sodium, on lit : « pH 7,5 ». Sur un gel douche : « pH neutre pour la peau ». Que signifie ce nombre sans unité ? Comment le mesure-t-on, et à quoi sert-il ?
I. La notion de pH
Une eau gazeuse ou une eau citronnée ont un goût « acide » ; une eau de source plate est dite « neutre » ; l'eau savonneuse, qui glisse entre les doigts, est dite « basique ». Mais juger une solution par son goût est imprécis et souvent dangereux : au laboratoire, on ne goûte jamais un produit !
On caractérise donc l'acidité ou la basicité d'une solution par une grandeur pratique et facile à mesurer, introduite en 1909 par le chimiste danois Søren Sørensen (1868-1939) : le pH.
Le pH d'une solution aqueuse est une grandeur exprimée par un nombre sans unité. Il permet de caractériser l'acidité ou la basicité de la solution.
II. Mesurer le pH d'une solution
1. Avec un papier pH
Le papier pH se présente en rouleau ou en languettes ; il change de couleur suivant le pH de la solution. Méthode à la touche : on pose un morceau de papier pH de quelques millimètres dans une soucoupe propre, on y dépose une goutte de la solution avec une baguette de verre, puis on compare la teinte obtenue à la gamme de couleurs témoins de la boîte.
La mesure au papier pH est rapide mais peu précise : le pH est obtenu à 0,5 ou 1 unité près.
2. Avec un pH-mètre
Un pH-mètre est formé d'une sonde de mesure reliée à un dispositif électronique (à aiguille ou à affichage numérique). On plonge la sonde dans la solution et on lit directement le pH. Avant et après chaque utilisation, la sonde doit être rincée à l'eau distillée. La mesure est rapide et précise : à 0,1 ou 0,01 unité près.
Avant de l'utiliser, on étalonne le pH-mètre : on plonge la sonde dans une solution de pH connu (par exemple 7) et on règle l'affichage sur cette valeur ; après rinçage, on recommence avec une deuxième solution (pH 4 ou 9). On règle aussi la température sur celle des solutions.
III. Solutions acides, basiques et neutres
1. Solutions neutres
L'eau pure, fraîchement distillée et conservée à l'abri de l'air, a un pH égal à 7 à 25 °C : c'est un milieu neutre. Une eau salée (solution de chlorure de sodium) a aussi un pH égal à 7 : elle est neutre.
2. Solutions acides et solutions basiques
Le jus de citron, le vinaigre ou l'acide chlorhydrique ont un pH inférieur à 7 : ce sont des solutions acides. La soude, l'eau savonneuse ou l'ammoniac ont un pH supérieur à 7 : ce sont des solutions basiques.
Mimba-Educ ouvre bientôt
Tu as découvert le début de ce cours. La suite s'ouvrira le 22 novembre 2026, jour de l'ouverture officielle du site.
Visiter un autre cours