Les solutions acides et basiques

I – Solution aqueuse

Une solution aqueuse est un mélange homogène obtenue en dissolvant un soluté (liquide, solide ou gazeux) dans l’eau distillée (solvant).

Exemple

• L’eau salée (solution de chlorure de sodium), de formule (Na^{+}Cl^{-}).
• L’acide chlorhydrique (solution de chlorure d’hydrogène), de formule (H^{+}Cl^{-}).
• La soude (solution d’hydroxyde de sodium), de formule (Na^{+}OH^{-}).

II – pH d’une solution

1) Définition

• Le pH est une grandeur sans unité, comprise entre 0 et 14. Il permet d’évaluer l’acidité ou la basicité d’une solution.
• Pour déterminer le pH d’une solution, on utilise le papier pH, et pour connaître sa valeur plus précisément, on utilise un pH-mètre.

2) Utilisation du papier pH

Le papier pH est un papier qui change de couleur suivant la nature de la solution dans laquelle il est placé. Chaque couleur correspond à un nombre appelé pH que l’on lit sur la boîte pH.

Exemple

3) Utilisation du pH-mètre

Le pH-mètre est un appareil électronique qui affiche la valeur du pH lorsque sa sonde est placée dans une solution.

Exemple

III – Classification des solutions aqueuses

On classe les solutions en trois types selon la valeur de pH :

• Des solutions acides, de pH inférieur à 7 (pH < 7). Elle contiennent plus d’ions hydrogène H^+ que d’ions hydroxyde OH^-. Plus le pH est proche de 0, plus la solution est fortement acide : elle contient beaucoup d’ions H^+.
• Des solutions basiques, de pH supérieur à 7 (pH > 7). Elle contiennent plus d’ions OH^- que d’ions H^+. Plus le pH est proche de 14, plus la solution est fortement basique : elle contient beaucoup d’ion OH^-.
• Des solutions neutres, de pH égal à 7 (pH = 7). Elles contiennent autant d’ions H^+ que d’ions OH^-.

Echelle de pH et nature de solution

IV – Dilution d’une solution aqueuse

Pour diluer les solutions acides et basiques concentrées, on verse toujours la solution dans l’eau et jamais l’inverse pour
éviter les dangers des projections corrosives.

1) Dilution d’une solution acide

Expérience

Le pH d’une solution acide concentrée est pH = 2. On verse une petite quantité de cette solution dans l’eau pure, on trouve pH = 4,7.

Conclusion

Si on dilue une solution acide : La solution devient moins acide. Son pH augmente et se rapproche de 7.

2) Dilution d’une solution basique

Expérience

Le pH d’une solution basique concentrée est pH = 13. On verse une petite quantité de cette solution dans l’eau pure, on trouve pH = 8,3.

Conclusion

Si on dilue une solution basique : la solution devient moins basique. Son pH diminue et se rapproche de 7.

Application

Le tableau suivant donne le pH de quelques solutions :

1. Ces mesures ont-elles effectuées avec du papier pH ou bien un pH-mètre ? Justifier.
2. Complétez la dernière ligne de ce tableau en écrivant la nature acide, basique ou neutre de la solution.
3. Indiquer la solution la plus acide. Justifier la réponse.
4. Indiquer la solution la moins basique. Justifier la réponse.
5. On verse une quantité de vinaigre dans un bécher contenant de l’eau. Comment appelle-t-on cette opération ?
   Indiquer si le pH de la solution obtenue augmente, diminue ou reste constant. Justifier
6. On verse une quantité d’eau de Javel dans un bécher contenant de l’eau. Indiquer si le pH de la solution obtenue augmente, diminue ou reste constant. Justifier.

V – Dangerosité des solutions concentrées

• Certaines solutions acides et basiques présentent des dangers lors de leur utilisation ; elles peuvent entraîner des irritations, des brûlures de la peau et des yeux, des explosions ou des incendies… d’autres sont dangereux pour l’environnement.
• Les dangers de chaque solution sont signalés sur son emballage par un pictogramme approprié.
  
• Lors de l’utilisation des solutions acides ou basiques, il est nécessaire de respecter des consignes de sécurité comme :
  • Bien lire les étiquettes des solutions.
  • Utiliser des protections (gants, lunettes, blouse).
  • Diluer les solutions concentrées.
  • Éviter de goûter les solutions ou de respirer leurs vapeurs.
  • Ne pas rejeter dans l’environnement.
  • Ne pas les mélanger à d’autres substances…