Compteur de concentration acide-alcaline en ligne SJG-2083CS

Dans l'eau pure, une petite partie des molécules perd un hydrogène de la structure H₂O, lors d'un processus appelé dissociation. L'eau contient ainsi un petit nombre d'ions hydrogène, H+, et d'ions hydroxyles résiduels, OH-.

Il existe un équilibre entre la formation et la dissociation constantes d’un petit pourcentage de molécules d’eau.

Les ions hydrogène (OH-) présents dans l'eau se lient à d'autres molécules d'eau pour former des ions hydronium, ou ions H3O+, plus communément appelés ions hydrogène. Ces ions hydroxyle et hydronium étant en équilibre, la solution n'est ni acide ni alcaline.

Un acide est une substance qui donne des ions hydrogène en solution, tandis qu'une base ou un alcali est une substance qui absorbe des ions hydrogène.

Toutes les substances contenant de l'hydrogène ne sont pas acides, car l'hydrogène doit être présent dans un état facilement libérable, contrairement à la plupart des composés organiques qui lient très étroitement l'hydrogène aux atomes de carbone. Le pH permet donc de quantifier la force d'un acide en indiquant le nombre d'ions hydrogène libérés en solution.

L'acide chlorhydrique est un acide fort car la liaison ionique entre l'hydrogène et les ions chlorure est polaire et se dissout facilement dans l'eau, générant de nombreux ions hydrogène et rendant la solution fortement acide. C'est pourquoi son pH est très bas. Ce type de dissociation dans l'eau est également très favorable en termes de gain énergétique, ce qui explique sa facilité d'action.

Les acides faibles sont des composés qui donnent de l'hydrogène, mais pas très facilement, comme certains acides organiques. L'acide acétique, présent dans le vinaigre, par exemple, contient beaucoup d'hydrogène, mais dans un groupement acide carboxylique, qui le maintient dans des liaisons covalentes ou apolaires.

En conséquence, un seul des hydrogènes est capable de quitter la molécule, et même dans ce cas, le don de cet hydrogène n'apporte pas beaucoup de stabilité.

Une base ou un alcali accepte les ions hydrogène et, lorsqu'il est ajouté à l'eau, il absorbe les ions hydrogène formés par la dissociation de l'eau de sorte que l'équilibre se déplace en faveur de la concentration en ions hydroxyle, rendant la solution alcaline ou basique.

L'hydroxyde de sodium, ou lessive, utilisé dans la fabrication du savon, est un exemple de base courante. Lorsqu'un acide et un alcali sont présents en concentrations molaires exactement égales, les ions hydrogène et hydroxyle réagissent facilement entre eux, produisant un sel et de l'eau, lors d'une réaction appelée neutralisation.