La définition du pH introduit automatiquement l’échelle de pH. Comme dans la plupart des solutions aqueuses, le pH est compris entre 0 et 14, on pense généralement que l’échelle de pH est limitée à cette plage, mais dans certains cas, les valeurs de pH peuvent être négatives ou supérieures à 14.
Les solutions aqueuses contiennent toujours des ions H+ et OH- – provenant soit de l’autodissociation de l’eau, soit de bases ou d’acides introduits. Une eau contenant les mêmes quantités de ces deux ions est dite neutre. Dans une solution neutre ==10-7 (lire sur l’autodissociation de l’eau pour en savoir plus), le pH de la solution neutre est donc de 7 (il peut être légèrement inférieur, notamment à des températures plus élevées). Si la solution contient plus de H+ que de OH- elle est acide, et la valeur du pH est inférieure à 7, s’il y a plus de OH- que de H+ – la solution est basique – et la valeur du pH est supérieure à 7.
L’échelle de pH est largement utilisée car elle rend la comparaison de différentes solutions ou échantillons très facile, en plus elle donne souvent des informations très rapides sur l’échantillon. Il est beaucoup plus facile de dire que le pH de l’eau de mer est d’environ 8, que d’affirmer que la concentration en H+ est de 10-8M. D’ailleurs, en sachant que le pH de l’eau de mer est de 8 on sait déjà qu’elle est légèrement basique.
Pour mieux appréhender l’échelle de pH, il est utile de se souvenir de quelques valeurs de pH :
| substance | valeur de l’échelle de pH |
|---|---|
| acide de batterie | <1 |
| Jus gastrique | 2 | Jus de citron | 2.4 |
| du lait | 6,5 |
| 7,34-7,45 | du savon pour les mains | 9-10 | de la javel | 12.5 |
Notez que pour un objectif donné, certaines valeurs sont données avec plus de précision que d’autres. Le pH du sang est maintenu très précisément dans la plage donnée par le tampon carbonique, lorsque le pH du sang diminue, cela nous oblige à haleter, tandis que lorsqu’il augmente, cela peut entraîner des contractions musculaires involontaires. Le pH du suc gastrique varie en fonction du régime alimentaire et du temps écoulé depuis le dernier repas. Le pH du savon pour les mains est compris entre 9 et 10, mais comme le pH naturel de la peau est légèrement acide (environ pH 5), ce savon rend la peau sèche et rugueuse, de plus en plus de fabricants de savon modifient leurs recettes pour abaisser le pH du savon. Enfin le pH du jus de citron dépend de la maturité du fruit (en fait les premiers pH-mètres ont été produits pour les planteurs de citron).
Pour plus d’informations, voir le cours sur l’échelle de pH (et d’autres cours sur le pH) sur ChemBuddy – site de calculatrices chimiques.