Produit ionique de l'eau & échelle de pH
🎯 Idée clé — L'eau se dissocie très légèrement d'elle-même (autoprotolyse). En solution aqueuse, le produit [H3O+] × [HO−] est constant à température fixée : c'est le produit ionique Ke. Comparer [H3O+] et [HO−] dit si la solution est acide, neutre ou basique.
Ke = [H3O+]éq × [HO−]éq = 10−14 (à 25 °C) pKe = −log Ke = 14,0
Neutralité : [H3O+]=[HO−] ⇒ pH = 1/2·pKe (= 7,0 à 25 °C)
🔤 Légende & unités
Ke : produit ionique de l'eau (sans unité), issu de l'autoprotolyse 2 H2O = H3O+ + HO−
[H3O+], [HO−] : concentrations à l'équilibre (mol·L−1)
pKe = −log Ke ; à 25 °C, pKe = 14,0
Acide : [H3O+] > [HO−], soit pH < 1/2 pKe (pH < 7,0 à 25 °C)
Neutre : [H3O+] = [HO−], soit pH = 1/2 pKe (pH = 7,0 à 25 °C)
Basique : [H3O+] < [HO−], soit pH > 1/2 pKe (pH > 7,0 à 25 °C)
La relation Ke = [H3O+] × [HO−] est toujours vraie en solution aqueuse, quelle que soit la solution (acide, basique ou neutre).
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