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Calculateur de concentration en ions hydrogène

Sommaire

Qu'est-ce qu'un ion hydrogène ?Relation entre les ions hydrogène et le pHComment trouver la concentration en ions hydrogène à partir du pH ?La formule du pOHComment utiliser le calculateur de concentration en ions hydrogène ?FAQ

Ce calculateur de concentration en ions hydrogène intuitif et facile à utiliser vous aidera à déterminer la concentration d'ions hydrogène [H+] à partir du pH de la solution. Le pH est crucial pour déterminer si votre solution est acide ou basique. Lisez le texte ci-dessous pour découvrir la formule du pOH et comment calculer le pH à partir de l'échelle de pOH.

Qu'est-ce qu'un ion hydrogène ?

L'ion hydrogène H+ est également appelé proton. Dans l'eau, certaines parties des molécules se brisent en ions hydrogène H+ et ions hydroxyde OH- :

H2OH++OH\rm H_2O \rightleftharpoons H^{+} + OH^{-}

Vous pouvez également rencontrer la notation H3O+, c'est-à-dire un ion hydronium. C'est en fait la même chose qu'une molécule d'eau H2O combinée à un ion hydrogène H+.

En solution, les acides se décomposent en H+ et un autre anion :

HAH++A\rm HA \rightleftharpoons H^{+} + A^{-}

Les alcalis produisent également un ion et OH- :

BOHB++OH\rm BOH \rightleftharpoons B^{+} + OH^{-}

Relation entre les ions hydrogène et le pH

La concentration en ions hydrogène est à la base de l'échelle de pH. Le nombre d'ions hydrogène détermine si la solution est acide ou basique (également appelée alcaline). Vous pouvez consulter notre outil dédié pour découvrir comment calculer la concentration de la solution de différentes manières.

Vous pouvez calculer le pH de la solution comme un logarithme négatif (base 10) de la concentration en ions hydrogène ou vérifier votre résultat avec notre calculateur de logarithme :

pH=log([H+])\rm \small pH = -log([H^+])

En résumé, un acide est une substance qui produit des ions H+ dans une solution. Une base est une substance qui produit des ions OH- dans une solution. Si les ions hydrogène H+ sont plus nombreux que les ions hydroxyde OH-, la solution est acide.

L'échelle de pH va de 0 à 14. L'eau pure est neutre et a une valeur de pH de 7. Lorsque les valeurs de pH sont inférieures à 7, elles correspondent à des acides, tandis que les valeurs supérieures à 7 correspondent à des bases. Si vous devez maintenir le pH à une valeur constante, utilisez notre calculateur de pH de solution tampon 🇺🇸.

Comment trouver la concentration en ions hydrogène à partir du pH ?

Imaginez le problème inverse : vous devez calculer la concentration d'ions à partir de la valeur du pH de la solution. La concentration en ions hydrogène [H+] sera alors une puissance de 10, et le pH est l'exposant (omettez le signe moins lorsque vous donnez la valeur du pH). Nous avons utilisé exactement cette formule dans notre calculateur de concentration en ions hydrogène :

[H+]=10pH\rm [H^+] = 10^{-pH}

Par exemple, [H+] = 10-6,5 donnera immédiatement une valeur de pH de 6,5. Vous obtenez le même résultat si la concentration de l'ion [H+] est notée 0,000 000 316 23 C (ou 3,162 3×10‑7 C). « C » est le nombre de moles de la substance par litre de solution. Vérifiez la formule de concentration molaire en utilisant ce calculateur.

Notez que plus l'acide fournit d'ions hydrogène [H+], plus le pH est bas. Nous avons affaire à une échelle logarithmique, ainsi chaque diminution de 1,0 du pH signifie une augmentation de 10× de la concentration en ions hydrogène, 2,0 donne une augmentation de 100×, et 3,0 une augmentation de 1 000×, et ainsi de suite.

Dans l'autre sens, le pH augmentera rapidement si la base augmente la concentration d'ions OH- dans la solution et diminue la concentration d'ions [H+].

La formule du pOH

Comme pour le pH, vous pouvez calculer le pOH comme le logarithme négatif de la concentration en ions hydroxyde OH- :

pOH=log([OH])\rm \small pOH = -log([OH^-])

À 25 °C, la somme du pH et du pOH est toujours égale à 14, donc en connaissant une valeur, vous obtenez automatiquement la valeur de l'autre :

pH+pOH=14\rm \small pH + pOH = 14

Comment utiliser le calculateur de concentration en ions hydrogène ?

Supposons que nous ayons une solution dont le pH est 3,5, et que nous voulions déterminer la concentration en [H+] dans la solution à partir du pH de cette solution. Pour ce faire, utilisez notre calculateur de concentration en ions hydrogène :

  1. Entrez le pH de 3,5 dans le champ pH.
  2. La concentration de l'ion [H+] en mol⋅L-1 est de 3,16×10-4.
  3. Vérifiez la valeur pOH de la solution, qui est de 10,5.

Entrez n'importe quelle valeur que vous connaissez (pH, pOH ou la concentration d'ions hydrogène), et le calculateur calculera les autres quantités pour vous.

FAQ

Que sont les ions hydrogène ?

Les ions hydrogène sont appelés protons. L'hydrogène est le premier élément du tableau périodique des éléments. Le noyau de l'hydrogène est constitué d'une particule chargée positivement, appelée proton. L'atome d'hydrogène contient également un électron chargé négativement. Une fois l'électron enlevé, il ne reste plus que le proton H+.

Les acides contiennent-ils plus d'ions hydrogène ?

Oui, les acides ont une concentration en ions H+ plus élevée que l'eau pure. Plus l'acide est fort, plus la concentration d'ions hydrogène dans la solution est élevée et, par conséquent, plus la valeur du pH est faible.

Comment peut-on mesurer la valeur du pH ?

Vous pouvez utiliser différents indicateurs chimiques, tels que le papier tournesol, la phénolphtaléine ou les pH-mètres. Le papier tournesol change de couleur et devient rouge dans les solutions acides, bleu dans les solutions alcalines et violet dans les solutions neutres. L'outil le plus fiable, mais aussi le plus coûteux, est le pH-mètre.

Comment trouver la concentration en ions hydrogène ?

Supposons que vous deviez calculer le nombre d'ions H+ dans 100 mL d'une solution dont le pH est 6. Pour ce faire, vous devez :

  1. Trouver la concentration en ions [H+] :

    [H+] = 10-pH = 10-6,0 = 1,0×10‑6 mol⋅L-1

  2. Écrire l'équation pour trouver les moles :

    moles = concentration molaire (mol⋅L-1) × volume (L)

  3. Convertir les mL en L : 100 mL / 1 000 = 0,1 L.

  4. Calculer les moles de H+ :

    moles = 1,0×10-6 mol⋅L-1 × 0,1 L = 1,0×10-7 mol

Comment peut-on trouver le pOH si la concentration en ions hydrogène est de 0,001 mol/L ?

Le pOH est de 11. Calculez le pH à partir de l'équation : pH = ‑log[H+] = -log[0,001] = 3. Utilisez ensuite la formule du pH qui montre la relation entre le pH et le pOH :

pH + pOH = 14

et calculez le pOH comme suit :

14 - pH = 14 - 3 = 11

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