Acides, bases et pH
Solutions acides, neutres et basiques, échelle de pH et mesure (papier pH, pH-mètre), produits du quotidien et du travail, dilution et effet sur le pH, réaction acide-base (neutralisation), action des acides sur les métaux et le calcaire, sécurité.
1. L'échelle de pH
Définition
Le pH indique si une solution aqueuse est acide ($\text{pH} \lt 7$), neutre ($\text{pH} = 7$) ou basique ($\text{pH} \gt 7$). Une solution acide contient majoritairement des ions hydrogène $\text{H}^+$, une solution basique des ions hydroxyde $\text{HO}^-$. On le mesure avec du papier pH (couleur) ou un pH-mètre (plus précis).
2. Dilution et neutralisation
Propriété · Diluer
Ajouter de l'eau à un acide fait augmenter son pH vers $7$ ; ajouter de l'eau à une base fait diminuer son pH vers $7$. Le pH ne dépasse jamais $7$ par simple dilution d'un acide.
Propriété · Neutraliser
Un acide et une base réagissent ensemble : c'est une neutralisation, qui dégage de la chaleur. Exemple : les antiacides neutralisent l'excès d'acidité de l'estomac.
3. Action des acides
Expérience · Détartrer une bouilloire
Propriété · Métaux
Certains acides attaquent les métaux (fer, zinc, aluminium) en dégageant du dihydrogène, gaz inflammable : on ne détartre pas une casserole en aluminium avec un acide fort.
Attention · Sécurité
Acides et bases concentrés sont corrosifs : gants, lunettes, aération. Ne jamais mélanger Javel (basique) et détartrant (acide) : dégagement de dichlore toxique.
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Exercices corrigés
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Classer des solutions
★☆☆Classer : jus de citron (pH $2{,}5$), eau pure (pH $7$), lessive (pH $10$).
Ions
★☆☆Quels ions sont majoritaires dans une solution acide ? basique ?
Mesurer le pH
★☆☆Citer deux moyens de mesurer un pH.
Le plus acide
★☆☆Lequel est le plus acide : vinaigre (pH $3$) ou soda (pH $2{,}5$) ?
Échelle
★☆☆D'après l'échelle du cours, quel produit est le plus basique ?
Dilution d'un acide
★★☆On ajoute de l'eau à du vinaigre de pH $3$. Le pH augmente-t-il ou diminue-t-il ? Peut-il dépasser $7$ ?
Dilution d'une base
★★☆Même question pour une solution de Javel de pH $12$.
Neutralisation
★☆☆Qu'est-ce qu'une neutralisation ?
Détartrage
★★☆Dans l'expérience, quel gaz est dégagé ? Comment l'identifie-t-on ?
Calcaire
★★☆Pourquoi le vinaigre détartre-t-il une bouilloire ?
Métal et acide
★★☆Pourquoi ne pas détartrer une casserole en aluminium avec un acide fort ?
Mélange interdit
★☆☆Pourquoi ne jamais mélanger Javel et détartrant ?
Protection
★☆☆Quels EPI pour manipuler un déboucheur de pH $14$ ?
Peau
★★☆Le pH de la peau est d'environ $5{,}5$. Pourquoi les coiffeurs choisissent-ils des shampooings doux ?
Piscine
★★☆L'eau d'une piscine doit avoir un pH entre $7{,}2$ et $7{,}6$. On mesure $8$. Faut-il ajouter un produit acide ou basique ?
Estomac
★★☆Le suc gastrique a un pH d'environ $2$. Comment agit un antiacide ?
Papier pH
★☆☆Le papier pH devient bleu-violet. La solution est-elle acide ou basique ?
Ordre
★★☆Ranger du moins acide au plus acide : pH $5$ ; pH $1$ ; pH $3{,}5$.
Agriculture
★★☆Un jardinier ajoute de la chaux (basique) à un sol trop acide. Quel est l'effet sur le pH ?
Vrai ou faux
★★☆a) Une solution de pH $9$ est acide. b) Diluer un acide augmente son pH. c) Le pH-mètre est plus précis que le papier pH.
Vérifier
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