On peut regrouper toutes les solutions dans différents milieux, quel sont-ils ?
Voir HS22F TP N°1 Reconnaissance de différents milieux à l’aide d’indicateurs colorés.
II) Comment reconnaitre le caractère acide basique ou neutre d'une solution ?
Toutes les solutions contiennent des molécules d’eau H2O , des ions H+ qui dans l’eau forment
des ions H3O+ et des ions OH-. Le caractère acide, basique ou neutre d’une solution
se mesure par le pH de cette solution ( pH signifie potentiel Hydrogène).
On quantifie la valeur du pH sur une échelle allant de 0 à 14 . Le pH d’une solution aqueuse caractérise cette
solution de la façon suivante : - pH < 7 La solution est acide - pH = 7 La solution est neutre - pH > 7 La solution est basique
Le pH est très important, le sang a un pH compris entre 7,3 et 7,5. Si le pH du sang descend à 7, c’est la mort
par coma, s’il monte à 7,8 c’est la mort par tétanos.
Pour mesurer le pH, ils existent plusieurs méthodes : - L’utilisation d’indicateurs colorés, comme l’expérience précédente. - L’utilisation de papier pH. - L’utilisation du pH-mètre.
Voir HS22F TP N°2 Mesure du pH à l’aide de papier pH.
a) Le pH:
Afin de comparer l’acidité des solutions, on s’intéresse à la concentration molaire en ions H3O+.
Cette concentration est souvent exprimée sous la forme 10-n, le pH sera alors calculer par la formule :
pH = - log [H3O+]
b) L'eau pure:
L’eau pure est très légèrement conductrice d’électricité, elle contient donc des ions. En fait ces ions proviennent
de l’autoprotolyse de l’eau suivant la réaction :
H2O + H2O ⇄ H3O+ + OH-
Cette réaction se fait dans d’infimes proportions, environ 2 pour 550 000 000.
Dans le cas de l’eau pure, il y a donc autant d’ions H3O+ que d’ions OH-.
[H3O+] = [OH-] = 10-7 mol/L ce qui explique que le pH de l’eau est 7 .
( [H3O+] signifie concentration en H3O+ )
On peut définir le produit ionique de l’eau [H3O+].[OH-] = 10-14
* Schéma réalisé avec le logiciel Avogadro qui est un logiciel gratuit que l’on trouve sur internet.
Cette réaction augmente le nombre d’ions OH- par rapport au nombre d’ions H3O+, la solution devient basique.
III) Exercices:
1) Indicateurs colorés:
Le tableau ci-dessous indique les changements de teinte de trois indicateurs colorés en fonction du pH de la
solution testée.
Indicateur coloré
Teinte avant virage
pH de la zone de virage
Teinte après virage
Bleu de bromothymol
Jaune
6,0 à 7,6
Bleu
Hélianthine
Rouge
3,1 à 4,4
Jaune
Phénolphtaléïne
Incolore
8,2 à 10,0
Rose
a) Une solution d’eau de javel a un pH = 10. Cette solution est-elle acide ou basique ?
b) On ajoute de l’eau dans la solution d’eau de javel. Préciser comment évolue le pH de la solution.
Cocher la bonne réponse.
Le pH augmentediminuene change pas.
c) On prélève 2 échantillons de cette solution.
On ajoute au premier quelques gouttes de bleu de bromothymol qui prend une couleur bleue.
On ajoute au second quelques gouttes de phénolphtaléïne qui reste incolore.
2) L'eau d'une piscine:
a) Le pH d’une solution acide est-il inférieur à 7, égal à 7 ou supérieur à 7 ?
Le pH d’une solution acide est supérieurinférieurégal à 7.
b) Le traitement du pH de l’eau d’une piscine est réalisé à l’aide d’un produit contenant
de l’acide chlorhydrique ( H+ + Cl- ). Lorsque que l’on dissout ce produit dans l’eau, le pH de l'eau augmente-t-il ou
diminue-t-il ?
Le pH de l'eau augmentediminue.
c) On dissout dans un bassin contenant 1 800 m3 d’eau le produit de traitement qui
libère une masse m = 500 g d’acide chlorhydrique. - Calculer la masse molaire M de HCl.On donne : M(H) = 1 g/mol
M(Cl) = 35,5 g/mol
- Calculer le nombre de moles d’acide chlorhydrique contenues dans 500 g
( arrondir le résultat à 0,1).
- Convertir en litres le volume d’eau de la piscine.
- Calculer la concentration molaire d’acide en mol/L. (On arrondira à un chiffre après la vigule et on donnera le résultat sous la forme d'une puissance de 10.
- On suppose une concentration molaire de 8 x 10-6 mol/L. Calculer le pH de l’eau après dissolution du produit (arrondir à l’unité).
