pH négatif : est-ce possible?, dans l'eau?
Il est dit parfois qu'on peut avoir un ph négatif , il faut préciser dans quelle conditions de la solution et comment c'est estimé. On devra alors reconnaitre qu'un pH négatif n'est pas possible dans l'eau (=en solution aqueuse).
Comment un pH négatif est possible?
Le pH est définit dans le solvant eau et les barrières du solvant se situent dans l'échelle des pKa, à 0 et 14, à 25°C. L'acide le plus fort dans le solvant eau est H3O(+) (pHa=0), tandis que la base la plus forte est l'anion hydroxyde, OH(-) (pKa=14). On parle de nivellement des acides forts dans l'eau à H3O(+) et de nivellement des bases fortes dans l'eau à OH(-). Cad que les acides et bases dans le solvant eau ne peuvent pas donner de pH <0 ou >14.
Les pH négatifs sont des valeurs extrapolées au solvant eau mais déterminées dans d'autres solvants non-aqueux, où, là, elles ne sont pas "négatives". Cela introduit un biais difficile à dépasser, revenant que le soluté serait alors plus pur que ce soluté à 100%...
+/YQR : Il faut considérer l'activité d'un soluté, défini à partir de son potentiel chimique μ par: μ = μ0 + RT Ln a , μ0 étant le le potentiel chimique de l'état de référence.
Pour un soluté, l'état de référence est l'état fictif où la molarité est de 1 mol/L et où le soluté est dans le même environnement qu'à dilution infinie.
Pour un mélange (solution concentrée), l'état de référence est le corps pur. L'état de référence est donc purement conventionnel.
La valeur 1 qui lui correspond n'a donc aucune signification intrinsèque et, en particulier, ne peut jouer le rôle de valeur maximale. C'est le le potentiel chimique qui correspond à une réalité physique. Un pH<0 implique une activité chimique>1 donc un potentiel chimique inférieur à celui de l’état de référence. The question is : comment les protons d’une solution concentrée (HCl 6M) peuvent-ils avoir un potentiel chimique inférieure à ceux d’une solution où ils seraient infiniment diluée?