Rôle acido-basique de l’eau

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L’eau solvant amphotère

Une espèce amphotère (ampholyte) a la propriété de se comporter comme un acide ou comme une base selon les conditions expérimentales.

AH + H₂O = A^- + H₃O⁺

B^- + H₂O = BH + OH^-

Deux couples : H₃O⁺ / H₂O ; H₂O/ OH^-.

Remarque : certaines formes des polyacides (H₂PO₄^-) et polybases (HCO₃^-) sont aussi des espèces amphotères.

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Produit ionique de l’eau

Le produit ionique est défini comme la constante résultant de l'autoprotolyse de l'eau :

2 H₂O = H₃O⁺ + OH^-

soit :

Ke = [H₃O⁺].[OH^-]

et :

Ke = 10^-14 à 25 °C

Si T augmente, Ke augmente, pKe diminue.

On peut déterminer la valeur du Ke par conductimétrie.

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Définition du pH

1. Définition

On notera désormais [H₃O⁺]  = h et [OH^-] = w

Pour h < 1 mol.L^-1 :

pH = - log h,

ou

h = 10^-pH

En fait :

pH = - log a(h)

Aussi :

pOH = - log [OH^-]

Soit :

pH + pOH = pKe

La détermination du pH par pH = log [H₃O⁺] est correcte si : 1 < pH < 13, sinon on doit utiliser :

pH = - log a (H₃O⁺),

où a (H₃O⁺) est l'activité en ions oxoniums.

2. Echelle de pH

h = w  : neutralité à pH = pOH = pKe/2 = 7

h > w  : milieu acide

h < w  : milieu basique