Ressources · 3ᵉ · Chimie
Fiche de révision : le pH, acides et bases
L’échelle de pH et les solutions acides, neutres ou basiques ; mesurer un pH avec un indicateur coloré, du papier pH ou un pH-mètre ; les ions H⁺ et HO⁻ ; l’effet d’une dilution et un aperçu de la neutralisation ; manipuler acides et bases en sécurité.
pH : solutions acides, neutres et basiques
Fiche méthode
(Physique-chimie 3ᵉ · Organisation et transformations de la matière · pH)
La démarche pour toute question sur le pH
1. Je situe le pH par rapport à 7. En dessous : acide, ions H⁺ majoritaires ; à 7 : neutre ; au-dessus : basique, ions HO⁻ majoritaires.
2. Je regarde ce qui change. Un indicateur situe le pH dans une zone ; une dilution le rapproche de 7 ; une base versée dans un acide le fait monter, au-delà de 7 si elle est en excès.
3. Je conclus avec le vocabulaire (acide, basique, majoritaires, dilué, corrosif) et je pense à la sécurité.
Cas 1 · Acide, neutre ou basique ?
Réflexe — je compare le pH à 7 ; la plus acide a le pH le plus petit, la plus basique le plus grand.
Exemple. Un jus de tomate a un pH de 4,1 et un lait de magnésie un pH de 10,5. Caractère de chacun ?
4,1 < 7 : le jus de tomate est acide. 10,5 > 7 : le lait de magnésie est basique.
Attention — un pH de 6,8 ou de 7,3 n’est pas neutre : seul 7 l’est.
Cas 2 · Lire un indicateur coloré
Réflexe — je place la couleur sur la zone de virage ; avec deux indicateurs, je combine les deux encadrements.
Exemple. La phénolphtaléine est incolore et l’hélianthine jaune. Que dire du pH ?
Phénolphtaléine incolore : pH < 8,2 ; hélianthine jaune : pH > 4,4. Le pH est entre 4,4 et 8,2 : la solution peut être acide, neutre ou basique. Il faut un autre indicateur, comme le BBT, ou un pH-mètre.
Attention — BBT vert ≠ pH 7 exactement ; pour une valeur précise, il faut un pH-mètre étalonné.
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Cas 3 · Quels ions sont majoritaires ?
Réflexe — pH < 7 : H⁺ ; pH > 7 : HO⁻ ; pH = 7 : autant des deux.
Exemple. Une eau de piscine a un pH de 7,4. Quels ions y sont majoritaires ?
7,4 > 7 : la solution est légèrement basique, les ions HO⁻ sont majoritaires, mais il reste des ions H⁺.
Attention — hydrogène H⁺ ≠ hydroxyde HO⁻ ; « majoritaires » ne veut pas dire « seuls ».
Cas 4 · Prévoir l’effet d’une dilution
Réflexe — diluer → pH vers 7 sans le franchir ; facteur de dilution = volume final ÷ volume de départ.
Exemple. On verse 15 mL d’un détachant de pH 2,8 dans 135 mL d’eau. Dilué combien de fois ? Que devient le pH ?
mL et : dilué 10 fois. Le pH augmente, mais reste inférieur à 7.
Attention — le pH n’est pas proportionnel à la dilution ; seul l’ajout d’une base peut faire passer un acide au-dessus de 7.
Cas 5 · Manipuler en sécurité
Réflexe — étiquette lue ; lunettes, gants, blouse ; acide dans l’eau ; projection → eau longtemps.
Exemple. Pour diluer un détartrant concentré, que verser dans quoi, et avec quelles protections ?
On verse le détartrant dans l’eau, peu à peu, avec lunettes, gants et blouse : l’inverse pourrait faire bouillir l’eau et projeter de l’acide.
Attention — une base concentrée est aussi corrosive qu’un acide ; on ne « neutralise » jamais sur la peau.
Les pièges
- Croire qu’un pH plus grand veut dire « plus acide » : c’est l’inverse.
- Dire qu’une solution de pH 6,8 est neutre parce qu’elle est proche de 7.
- Conclure « pH = 7 » d’un BBT vert : il est seulement entre 6,0 et 7,6.
- Écrire qu’une solution acide ne contient « aucun » ion HO⁻.
- Penser qu’un acide dilué peut devenir neutre ou basique, ou que le pH est multiplié par 10 quand on dilue 10 fois.
- Verser l’eau dans l’acide, ou croire qu’une base est sans danger.
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