Lien entre le pH et les concentrations en ions oxonium et hydroxyde

Le produit ionique de l'eau relie les valeurs en ions hydroxyde et en ions oxonium d'une solution. La mesure du pH de cette solution permet donc d'en déduire les concentrations de ces deux espèces.

Si on reprend l'égalité \(\frac{\mathrm{[OH^-]_{éq}\times \mathrm{[H_3O^+]_{éq}}}}{{(\text{c°})^2}}=K_\mathrm{e}\), on peut écrire à l'équilibre que \(\mathrm{[OH^-]_{éq}}=\frac{(\text{c°})^2\times K_\mathrm{e}}{\mathrm{[H_3O^+]_{éq}}}\).

Ainsi, si l'on connaît la valeur du `"pH"` du milieu, on peut :

• calculer la valeur de la concentration en ion oxonium \(\mathrm{[H_3O^+]_{éq}}=\text{c°}\times 10^\mathrm{-pH}\);
• en déduire la valeur de la concentration en ion hydroxyde \(\mathrm{[OH^-]_{éq}}=\frac{(\text{c°})^2\times K_\mathrm{e}}{\mathrm{[H_3O^+]_{éq}}}\).

Par exemple, à 25 °C, on sait que \(K_\text{e}\mathrm{=10^{-14}}\). Pour une solution dont on mesure un pH = 3 , on peut en déduire que :

• `["H"_3"O"^+]=10^{-3}" mol"\cdot"L"^-1`
  
• `["OH"^-]=10^{-11}" mol"\cdot"L"^-1`