CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
662
Annexe 4
Le système constitué par la sonde et la solution constitue
une pile dont la f.é.m. , est une fonction affine du pH de
la solution :
= B + a . pH x – E réf
soit : = A + a . pH x
où A et a sont des coefficients dépendant de la température
et de la nature des électrodes. Avant toute mesure,
il est donc nécessaire d’étalonner un pH-mètre.
2
Mesures de pH
2.1 Étalonnage du pH-mètre
Il s’effectue avec des solutions-étalons de pH bien déterminé.
Suivant la nature du pH-mètre, une ou deux solutions
sont nécessaires. Les solutions utilisées doivent avoir
un pH contenu dans le domaine où seront effectuées les
mesures. Le document 4 présente l’étalonnage d’un pHmètre
ne nécessitant qu’une solution-étalon.
① Vérifier le branchement de la
sonde, puis retirer l’embout protecteur.
Au moyen d’une pissette d’eau
distillée, rincer la sonde de pH.
② Mesurer la température des solutions
étudiées avec un thermomètre
puis, à l’aide du bouton TEMPÉRATURE,
régler le pH-mètre à la valeur trouvée.
Ne plus toucher ce bouton par la
suite.
Doc. 4 Étalonnage d’un pH-mètre.
① Plonger la sonde de pH dans la
solution à étudier. Agiter. Mettre le
pH-mètre sur la position « pH ». Après
la stabilisation de la mesure, relever
la valeur indiquée.
② Mettre le pH-mètre sur la position
ZÉRO avant de retirer la sonde de la
solution.
Doc. 5 Mesure du pH d’une solution.
solutionétalon
solution
à étudier
pH = 7,00
vinaigre
15 60
2.2 Mesures
Le document 5 présente les diverses étapes d’une mesure
de pH.
Attention : Dans toute sonde de pH, il y a DEUX
électrodes qu’elles soient combinées ou non !
2.3 Mesure du pH
de solutions concentrées de soude
Dans les solutions concentrées de soude, des ions sodium
occupent les lacunes du verre, le potentiel de l’électrode
de verre dépend alors des ions hydronium et des ions sodium
occupant ces lacunes. Tout se passe alors comme si l’électrode
de verre fixait plus d’ions hydronium qu’il y en a en
réalité ; la valeur du pH alors mesurée est inférieure à la
valeur réelle.
Il existe aujourd’hui des électrodes haute alcalinité, où les
ions lithium remplacent les ions sodium ; une telle électrode
possède des lacunes que seuls les ions hydronium
peuvent occuper.
7.00
0
3.50
0
15 60
pH
pH
0
0
③ Plonger alors délicatement la sonde
dans une solution étalon de pH connu,
de telle sorte que l’extrémité sphérique
soit bien immergée, sans toucher
le fond du bécher. Agiter.
④ Mettre le pH-mètre en position
«pH», puis, à l’aide du bouton STAN-
DARDISATION, faire coïncider la valeur
affichée avec celle de la solution-étalon.
Ne plus toucher ce bouton par la
suite.
⑤ Mettre le pH-mètre en position
ZÉRO, avant de retirer la sonde. Ne pas
jeter la solution-étalon. Rincer la
sonde avec de l’eau distillée.
③ Lors de tout changement de solution,
rincer la sonde avec de l’eau distillée
avant d’effectuer de nouvelles
mesures.