1. Le pH d'une solution aqueuse:
Le pH est un nombre compris entre 0 et 14 qui traduit
l'acidité d'un milieu et plus exactement la concentration molaire [H3O+]
en ions oxonium H3O+ de ce milieu. Rappelons qu'une concentration molaire peut
s'exprimer en mol.L-1. La définition du pH est:
[H3O+] = 10-pH
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pH |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
[H3O+] mol.L-1
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100 = 1 |
10-1 = 0,1 |
10-2 = 0,01 |
10-3 = 0,001 |
10-4 |
10-5 |
10-6 |
10-7 |
10-8 |
10-9 |
10-10 |
10-11 |
10-12 |
10-13 |
10-14 |
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Milieux acides: 0 ≤ pH < 7 |
Milieux neutres: pH = 7 |
Milieux basiques: 7 < pH ≤ 14 |
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Le pH des eaux de consommation et des produits cosmétiques sont parfois indiqués sur leur étiquette:
2. L'électrode au calomel soluble (ECS):
Son utilisation repose sur des réactions chimiques qui se produisent à l'intérieur de cette électrode et
que nous n'avons pas à connaître ici. Ce qui nous importe est de savoir comment la tension E produite par cette
électrode varie avec le pH du milieu dans lequel elle est immergée.
Nous disposons pour cela de 3 solutions de référence, appelées solutions tampon car leur pH varie très peu par
dilution ou par contamination chimique: autrement dit leur pH est stable dans le temps.
Ces solutions ont un pH de 4, de 7 et de 9. On y trempe tour à tour l'électrode et on mesure soit E (paragraphe 3)
soit Us (paragraphe 4). Après chaque mesure on rince soigneusement l'électrode avec de l'eau distillée.
On ne l'essuye pas, on ne la cogne pas contre les parois et on ne s'en sert pas comme agitateur.
Cela nous fait 3 points pour tracer la courbe pH = f(E) ou pH = f(Us).
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L'électrode au calomel, la sonde et le module pH-mètre, les 2 montages utilisés.
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On obtient une droite donc le pH est une fonction affine de E. La mesure de E permet donc de calculer le pH.
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On obtient une droite donc le pH est une fonction affine de Us. La mesure de Us permet donc de calculer le pH.
5. Titrage d'une solution commerciale de vinaigre:Nous utilisons l'ordinateur comme pH-mètre. Pour cela nous envoyons la tension de sortie Us du module pH-mètre au module d'acquisition qui, via le port imprimante, transmet les données à l'ordinateur. Ouvrons le classeur Phnew.xls et vérifions que le pH affiché par l'ordinateur correspond à celui des 3 solutions tampon. Ensuite nous pouvons procéder au titrage:
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Titrage de 30 mL d'un vinaigre affichant "6% d'acidité" et dilué 10 fois par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 0,1 mol.L-1.
