Par Claire Gillespie
Mis à jour le 30 août 2022
La dilution est une technique de laboratoire courante que les étudiants en sciences utilisent pour obtenir des concentrations précises. Cela se produit également dans la vie de tous les jours :ajouter de l'eau au café ou au vin au goût. Il est important de noter que la dilution modifie le pH d'une solution, la rendant soit moins acide, soit moins alcaline, selon le matériau de départ.
Lorsqu’on dilue une solution acide, son pH évolue vers 7 (plus neutre). La dilution d’une solution basique pousse son pH vers 7 du côté alcalin. Calculez l'effet en convertissant le pH d'origine en concentration d'ions hydrogène, en ajustant cette concentration pour le nouveau volume et en reconvertissant en pH.
L'ajout d'un solvant (généralement de l'eau) à une solution augmente la proportion du solvant par rapport au soluté. La quantité de soluté reste la même, mais le volume augmente, donc chaque concentration molaire diminue selon le rapport entre le nouveau volume et le volume d'origine.
L'échelle de pH, allant de 0 à 14, quantifie l'acidité ou l'alcalinité. Un pH de 7 est neutre. En dessous de 7, la solution est acide; au dessus de 7, c'est basique. L'échelle est logarithmique :chaque changement de nombre entier représente une différence de dix fois dans la concentration en ions hydrogène. Par exemple, le pH 3 est dix fois plus acide que le pH 4 et cent fois plus acide que le pH 5.
Le pH est défini comme pH =–log[H⁺] , où [H⁺] est la molarité des ions hydrogène. La réorganisation donne [H⁺] =10 –pH .
Les acides (par exemple, jus de citron, acide de batterie, café) contiennent des ions H⁺. L'ajout d'eau réduit [H⁺], augmentant le pH vers 7. Comme l'eau ajoutée est neutre, le pH d'une solution acide ne peut jamais dépasser 7.
Les bases (par exemple, l'ammoniaque, l'eau de Javel, le bicarbonate de soude) contiennent des ions OH⁻. L'eau dilue OH⁻, ce qui abaisse le pH vers 7. Le pH d'une solution basique ne peut jamais descendre en dessous de 7 lorsqu'elle est diluée avec de l'eau neutre.
1. Convertissez le pH initial en concentration en ions hydrogène. Pour une solution pH6, [H⁺] =10 –6 M.
2. Déterminez le facteur de dilution. Si le volume final est quatre fois supérieur à l'original, la concentration est divisée par quatre.
3. Calculez le nouveau [H⁺]. En utilisant l'exemple ci-dessus :[H⁺]new =(10 –6 M) ÷ 4 =2,5 × 10 –7 M.
4. Reconvertir au pH. pHnouveau =–log(2,5 × 10 –7 ) ≈ 6,60.
Ainsi, une dilution par quatre d'un acide pH6 élève le pH à environ 6,6, le rapprochant ainsi de la neutralité.