pH : solutions acides, neutres et basiques

1. a)Jus de raisin (3,4) ; eau de pluie (5,6) ; lait (6,6) ; eau de mer (8,1) ; savon liquide (9,8) ; ammoniaque ménager (11,6). (1)
2. b)Eau de mer, savon liquide et ammoniaque ménager : leur pH est supérieur à 7, donc les ions HO⁻ y sont plus nombreux que les ions H⁺. (1)
3. c)Lait : pH 6,6, entre 6,0 et 7,6, le BBT est vert (et non jaune, bien que le lait soit acide). Eau de mer : pH 8,1, supérieur à 7,6, le BBT est bleu. (1)
4. d)Le tableau donne pH 5,6, inférieur à 7 : l’eau de pluie est légèrement acide. L’eau pure a un pH de 7, mais l’eau de pluie n’est pas de l’eau pure : elle contient du dioxyde de carbone dissous, qui l’acidifie. (1)

Erreur fréquente — Croire que toute eau est neutre : l’eau pure l’est, l’eau de pluie ou l’eau gazeuse ne le sont pas.

1. a)S1 : BBT jaune → pH < 6,0 : acide. S4 : phénolphtaléine rose → pH > 8,2 : basique. (1)
2. b)BBT bleu → pH > 7,6 ; phénolphtaléine incolore → pH < 8,2. Donc 7,6 < pH < 8,2 : S2 est faiblement basique. (1)
3. c)Seulement que son pH est compris entre 6,0 et 7,6 : S3 peut être légèrement acide, neutre ou légèrement basique. Un pH-mètre étalonné permettrait de conclure. (1)
4. d)S1 : c’est la seule solution dont on est sûr qu’elle est acide (pH < 6,0), donc la seule où les ions H⁺ sont sûrement majoritaires. (1)

Méthode — Avec deux indicateurs, je combine les deux encadrements : le pH est dans la partie commune.

1. a)$750÷100=7,5$ et $7,5\times 8=60$ g d’acide acétique. (1)
2. b)Volume final : $25+225=250$ mL, et $250÷25=10$ : diluée 10 fois. Masse d’acide : $8\times 25÷100=2$ g. (1)
3. c)Le pH est plus grand que 2,4 : diluer un acide le rend moins acide. Il reste acide, car une dilution rapproche le pH de 7 sans le franchir. (1)
4. d)Oui : la soude est une base. Ses ions HO⁻ réagissent avec les ions H⁺ (neutralisation) ; quand la soude est en excès, les ions HO⁻ deviennent majoritaires et le pH dépasse 7. Une dilution avec de l’eau ne fait jamais franchir 7. (1)

Le point clé — Diluer rapproche le pH de 7 ; seul l’ajout d’une base peut faire passer un acide au-dessus de 7.

1. a)Produit corrosif : il attaque la peau, les yeux et les matériaux. Lunettes de protection et gants (la blouse est aussi acceptée). (1)
2. b)L’acide dans l’eau. La dilution dégage beaucoup de chaleur : l’eau versée sur l’acide concentré peut bouillir et projeter de l’acide. (1)
3. c)La soude concentrée est elle-même corrosive et la neutralisation dégage de la chaleur : on aggraverait la brûlure. Le bon réflexe : rincer longuement à l’eau courante et prévenir le professeur. (1)
4. d)L’eau de Javel est basique : une base concentrée est aussi corrosive qu’un acide concentré. Gants et lunettes, et jamais de mélange avec un autre produit. (1)

Repère — Acide ou base concentrés : même danger, mêmes protections ; projection → de l’eau, longtemps.

1. a)A : 40 ions H⁺ pour 1 ion HO⁻, les H⁺ sont majoritaires : acide. B : autant des deux : neutre. C : les HO⁻ sont majoritaires : basique. (1)
2. b)B, qui contient autant d’ions H⁺ que d’ions HO⁻ : pH = 7. Seule A, acide, a un pH inférieur à 7 ; celui de C est supérieur à 7. (1)
3. c)Diluée, A devient moins acide : son pH augmente et se rapproche de 7, sans l’atteindre. Les ions H⁺ restent majoritaires : elle ne devient jamais neutre comme B. (1)
4. d)Les ions HO⁻ apportés par C réagissent avec des ions H⁺ de A et forment de l’eau : c’est la neutralisation. Il reste moins d’ions H⁺ : le pH de A augmente. (1)

Démarche — Je compare les nombres d’ions H⁺ et HO⁻ : le plus nombreux donne le caractère de la solution.