Qu’est-ce que le pH ?

pH potentiel hydrogène

Définition pH 

Le pH est une abrègement qui signifie potentiel hydrogène. Il s’agit d’une grandeur traduisant la quantité d’ions H+ disponibles par unité de volume dans une solution aqueuse. 

Les ions  ^H+ (le cation hydrogène) se résument en fait à des protons, et ne peuvent exister seuls en solution aqueuse : ils ne s’ytrouvent donc que combinés avec des molécules d’eau, sous forme d’ions oxonium  H3O+ . 

Le pH est donc une grandeur traduisant la concentration d’une solution aqueuse en ions  H3O+  .

Pratiquement, il est défini pour de faibles concentrations ( [ H3O+ ] < 10-1 mol.L-1 typiquement ) par la relation :

pH = - log( [ H3O+])

pH sans unité

[ H3O+ ] valeur en mol.L-1

Remarque : 

Bien que le pH n’ait pas d’unité, on exprime parfois ses variations en « unités de pH »,
notamment si l’on doit définir une échelle sur un graphique dont l’un des axes porte les valeurs du pH.

Il importe de noter quelques points concernant cette grandeur :

• Le pH est une fonction décroissante de [ H3O+ ] : plus que le milieu est acide ( plus il contient d’ions oxonium), c’est-à-dire plus les valeurs du pH seront faibles.

• Les variations du pH sont une fonction logarithmique de [ H3O+ ], c’est-à-dire que ses variations sont relativement lentes : il est nécessaire de multiplier [ H3O+ ]par 10 pour réduire le pH ne serait-ce que de 1 unité. Pour 2 unités de pH, [ H3O+ ] doit être multipliée par 100 .
Inversement, le pH augmente de 1 unité à chaque fois que [ H3O+ ]est divisée par 10.

Notons par ailleurs la relation réciproque, permettant d’exprimer la valeur en mol.L-1 de

[ H3O+ ] dans une solution de pH connu :

[ H3O+ ]  = 10-pH 

Solution acide basique ou neutre

• acide si son pH était inférieur à 7,0 .

• neutre si son pH était égal à 7,0 .

• basique si son pH était supérieur à 7,0.