Dans l’industrie chimique, comprendre le pH des solutions est essentiel pour le contrôle et la sécurité des processus. L'échelle de pH va de 0 à 14, où les valeurs inférieures à 7 indiquent l'acidité et les valeurs supérieures à 7 indiquent l'alcalinité. Le pH est mathématiquement défini comme le logarithme négatif de la concentration en ions hydrogène :pH =–log[H⁺] .

Alors qu'une bandelette de test de pH confirme que l'hydroxyde de sodium (NaOH) est une base forte, pour déterminer son pH précis, il faut d'abord calculer sa molarité. Vous trouverez ci-dessous une méthode détaillée approuvée par des experts.

Étape 1 :Calculez la molarité de votre solution NaOH

La molarité (M) représente le nombre de moles de soluté par litre de solution :M =moles de soluté ÷ litres de solution . Par exemple, si 1 g de NaOH est dissous dans l'eau jusqu'à un volume final de 250 mL :

• Calculez les moles de NaOH :1 g ÷ 40 gmol⁻¹ =0,025mol (masse moléculaire de NaOH =40gmol⁻¹).
• Convertir le volume en litres :250 mL ÷ 1 000 =0,25 L .
• Déterminer la molarité :0,025mol ÷ 0,25L =0,1M .

Étape 2 :Comprendre l'ionisation du NaOH dans une solution aqueuse

NaOH se dissocie complètement dans l'eau, produisant des ions sodium (Na⁺) et hydroxyde (OH⁻) :NaOH → Na⁺ + OH⁻ . Pour une solution 0,1 M, cela donne 0,1 molL⁻¹ d'ions OH⁻.

Étape 3 :Calculer le pOH et le convertir en pH

Utilisez la relation entre la concentration en ions hydroxyde et pOH :pOH =–log[OH⁻] . Avec [OH⁻] =0,1M, on obtient :

• pOH =–log(0,1) =1,0
• Appliquer la relation complémentaire :pH + pOH =14 .
• Ainsi, pH =14 – 1 =13 .

La solution de NaOH dans cet exemple a donc un pH de 13, confirmant sa forte nature alcaline.

Pour des concentrations ou des variations de température plus complexes, utilisez un pH-mètre calibré ou consultez les tableaux de solubilité pertinents.