Définition du pH, du Ka et du Pka

Définition du pH

Le pH est définit par la relation :  pH = - log [H₃O⁺]  = - log [H⁺] (voir le calcul automatisé)

Autoprotolyse de l’eau :
H₂O + H₂O  → H₃O⁺ + HO^-

La constante d’équilibre s’écrit Ke = [OH^-][H⁺]/1 = [OH^-][H⁺]
Le produit ionique de l’eau s’écrit Ke = [OH^-][H⁺] = 10^-14 à 25°C
Pour l’eau pure [OH^-] = [H⁺] = 10^-7 mol /L le pH vaut donc 7.

Dans le cas des acides faibles, on définit la constante d’équilibre de dissociation de l’acide ou constante d’acidité.
AH + H₂O A^- + H₃O⁺
Elle est notée Ka et s’écrit :
Ka = [A^-][H⁺]/[AH]

Définition du pKa

A partir du Ka on définit le pKa qui s’écrit  pKa =  - log Ka

On utilise généralement le Pka plutôt que le Ka pour déterminer la force d’un acide.
Plus l’acide est fort plus le pKa a est petit.
La relation devient alors :

-log [Ka] = - log [H⁺] – log[A^-]/[AH] → pKa = pH - log[A^-]/[AH]
d’où la définition du pH en fonction du pKa :
pH = pKa + log[A^-]/[AH]