Bonjour,
On définit le pH par la relation pH = -log([H3O+]/c°) pour des solutions diluées de concentration en ions oxonium inférieure à 0,05mol/L.
1- pourquoi la personne (?) qui a trouvé cette équation a-t-elle divisé la concentration par c° qui vaut 1mol/L ? A quoi cela sert-il de diviser par quelque chose qui vaut 1 ???
2- le pH-mètre mesure un pH même pour des concentrations supérieures à 0,05mol/L. Comment fait-il sa mesure alors que la relation n'est plus valable ?
Merci d'avance.
1- Une relation physique doit être homogène, indépendamment des unités, le seul moyen pour des fonctions comme sinus logarithme fonctionne est que l'argument de celles-ci soit sans dimension.
Par exemple, je suppose que vous avez déjà rencontré la classique exponentielle souvent écrite sous la forme exp(-t/tau) avec tau un temps caractéristique et donc un argument de l'exponentielle sans dimension.
Revenons au pH, il faut que l'argument du log soit sans dimension, donc on divise la concentration en H+ par une concentration de référence.
Je ne sais où vous êtes de vos études, mais vous avez la même chose dans les quotients de réaction.
"A quoi cela sert-il de diviser par quelque chose qui vaut 1". Cela vaut 1 si l'unité de volume est le litre, en chimie on s'en écarte assez peu, mais pour reprendre l'exemple de l'exponentielle, on peut être amené à raisonner en seconde, mais aussi en heures, voire en siècles.
2- La relation pH = -log([H3O+]/c°) N'est PAS la définition du pH, c'est son expression approchée pour des solutions diluées de concentration en ions oxonium inférieure à 0,05mol/L c'est son expression.
Le fonctionnement d'un pHmètre ne repose pas sur cette "définition", mais sur la mesure de la tension d'une pile dépendant du pH par définition cette fois du pH. Il faudrait savoir où vous en êtes de vos études pour aller plus loin.
Remarque : bien sûr comme tout appareil de mesure, le pHmètre a des limites et la valeur indiquée peut éventuellement être différente du pH...
Merci pour ces explications. Je suis au niveau licence de chimie. Est-ce que la "vraie" définition du pH est cette relation mais en remplaçant la concentration par l'activité de H3O+ ?
Oui c'est bien cela pH=-log(a(H+)) et approximativement, comme tout soluté à faible concentration, a(H+)=(H+)/c0.
C'est le même problème que dans les quotients (produits ?) de réaction.
