Le pH et l'acidité

1. Qu'est-ce que le pH ?

Le pH est une échelle qui mesure le degré d'acidité ou de basicité d'une solution. Il est lié à la concentration des ions hydrogène (H⁺) dans la solution.

2. Échelle du pH

L'échelle de pH varie de 0 à 14 :

• pour un pH de 0 à 6, la solution est acide et plus le pH est bas, plus l'acidité est forte ;
  
• pour un pH de 7, la solution est neutre (l'eau pure a un pH de 7) ;
  
• pour un pH de 8 à 14, la solution est basique (ou alcaline) et plus le pH est élevé, plus la solution est basique.
  

3. Les ions H⁺ et OH⁻

Plus la présence d'ions hydrogène (H⁺) est forte, plus la solution est acide alors que plus la présence d'ions hydroxyde (OH⁻) est forte, plus la solution est basique.

Dans l'eau pure, la concentration de H⁺ est égale à celle de OH⁻, le pH est de 7 et l'eau pure est donc neutre.

Représentation de l'échelle de pH et lien avec les concentrations en H⁺ et OH⁻ dans une solution :

4. Les indicateurs de pH

Les indicateurs de pH sont des substances qui changent de couleur en fonction du pH de la solution dans laquelle ils se trouvent.

Exemple  Le papier pH :

5. L'importance du pH

Le pH est important dans de nombreux processus biologiques, chimiques et environnementaux, par exemple :

• les enzymes dans les organismes vivants fonctionnent de manière optimale seulement à certains niveaux de pH (les enzymes sont des substances qui augmentent les vitesses de certaines réactions biochimiques) ;
  
• le pH du sol affecte la disponibilité des éléments nutritifs que les plantes puisent au niveau de leurs racines ;
  
• l'acidification des océans due à l'absorption de CO₂ atmosphérique peut perturber les écosystèmes marins.
  

Des domaines d'application de la notion de pH :

• en agriculture, il convient d'ajuster le pH du sol pour optimiser la croissance des plantes ;
  
• en médecine, il faut maintenir le pH du sang dans une gamme étroite essentielle à la survie ;
  
• dans l'industrie, on doit contrôler le pH dans la fabrication de produits chimiques et alimentaires.
  

Conclusion

Le pH est une mesure fondamentale en science car il affecte directement la plupart des réactions chimiques. Comprendre et contrôler le pH est crucial dans divers domaines, de l'écologie à la médecine.