THEORIE DE BRONSTED ; NOTION
D’ÉQUILIBRE CHIMIQUE
I – Solutions acido-basiques.
1) - Définition.
Les propriétés acides et basiques des solutions aqueuses dépendent de la concentration en ions oxonium H3O+.
- On admet, pour les solutions diluées (C ≤ 2,0 x 10-2 mol.L-1), le pH est défini par :

cette relation est équivalente à

-

log représente la fonction logarithme décimal : log 1 = 0, log 10 = 1, log 10 n = n.

2) - Mesure du pH.
a) - Les indicateurs colorés et le papier pH.
Comme indicateurs colorés, on utilise, l'hélianthine, le bleu de bromothymol et la phénolphtaléïne. L'utilisation des indicateurs colorés permet de déterminer un encadrement de la valeur du pH d'une solution. Le papier pH est imbibé d'un mélange de plusieurs indicateurs colorés, il peut donner une valeur du pH à 0,5 unité près.
b)- Le pH-mètre.
- Il est constitué d’une sonde de mesure reliée à un voltmètre électronique. La sonde de mesure est constituée d’une électrode de verre et d’une électrode de référence (les deux électrodes peuvent être combinées ou séparées).
La tension U qui apparaît aux bornes de la sonde lorsqu’elle est plongée dans une solution aqueuse est une fonction affine du pH :
-

.

Les grandeurs a et b sont des coefficients positifs qui dépendent de la température de la solution et de l’état des électrodes.
-

Il est nécessaire d’étalonner le pH-mètre avant toute mesure.

-

L’étalonnage du pH-mètre nécessite l’utilisation de deux solutions étalons de pH connu.

- Mesure du pH : pour effectuer la mesure du pH d’une solution aqueuse, la sonde doit être rincée à l’eau distillée, essuyée puis plongée dans la solution étudiée.
-

Après agitation et stabilisation de la mesure, la valeur du pH est relevée.

3) - La mesure et sa précision.
- Dans les conditions habituelles, au lycée, on peut mesurer un pH, au mieux, à 0,05 unité près (le plus souvent à 0,1 unité près).
Conséquence : Une mesure de pH effectuée à 0,05 unité près conduit à une valeur de la concentration en ion