Le jus de citron est acide, le savon est basique, l’eau pure est neutre. Le pH permet de classer les solutions. Les solutions acides réagissent avec certains métaux et avec les solutions basiques.
Objectifs
- Mesurer le pH d’une solution et la classer
- Relier le caractère acide ou basique aux ions H⁺ et HO⁻
- Prévoir l’effet d’une dilution sur le pH
- Décrire la réaction entre l’acide chlorhydrique et le fer
- Connaître la réaction acide-base et les règles de sécurité
1. Le pH
Le pH est un nombre généralement compris entre 0 et 14. On le mesure avec du papier pH (couleur comparée à une échelle) ou, plus précisément, avec un pH-mètre.
| pH | Solution | Exemples (valeurs approximatives) |
|---|---|---|
| pH < 7 | Acide | Jus de citron (environ 2), vinaigre (environ 3) |
| pH = 7 | Neutre | Eau pure |
| pH > 7 | Basique | Eau savonneuse (environ 9 à 10), déboucheur pour évier (proche de 14) |
2. Ions H⁺ et HO⁻
- Une solution acide contient plus d’ions hydrogène H⁺ que d’ions hydroxyde HO⁻.
- Une solution neutre en contient autant.
- Une solution basique contient plus d’ions HO⁻ que d’ions H⁺.
Quand on dilue une solution acide avec de l’eau, la concentration en ions H⁺ diminue : son pH augmente et se rapproche de 7 (sans le dépasser). Pour une solution basique diluée, le pH diminue vers 7.
3. Acide et métal
L’acide chlorhydrique (solution contenant des ions H⁺ et Cl⁻) réagit avec le fer : le fer est rongé, un gaz se dégage et des ions fer II apparaissent.
acide chlorhydrique + fer → dihydrogène + ions fer II
- Le gaz est du dihydrogène H₂ : il produit une petite détonation à l’approche d’une flamme.
- Les ions Fe²⁺ sont identifiés par un précipité vert avec la soude.
- Les ions Cl⁻ ne sont pas transformés : on les retrouve en fin de réaction.
4. La réaction acide-base
Quand on mélange une solution acide et une solution basique, les ions H⁺ et HO⁻ réagissent pour former de l’eau. Cette transformation dégage de la chaleur.
H⁺ + HO⁻ → H₂O
On ajoute progressivement de la soude dans de l’acide chlorhydrique (pH = 1).
- Les ions HO⁻ apportés réagissent avec les ions H⁺.
- Les ions H⁺ deviennent moins nombreux : le pH augmente.
- Quand tous les H⁺ ont réagi, si l’on continue d’ajouter de la soude, le pH devient supérieur à 7.
Le pH augmente au cours de l’ajout de soude.
À retenir
- pH < 7 : acide ; pH = 7 : neutre ; pH > 7 : basique.
- Acide : plus d’ions H⁺ que d’ions HO⁻ ; basique : l’inverse.
- Diluer rapproche le pH de 7.
- Acide chlorhydrique + fer → dihydrogène (détonation) + ions Fe²⁺ (précipité vert).
- Réaction acide-base : H⁺ + HO⁻ → H₂O.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.