Physique-chimie pour la santé (ST2S) · Première · Prévenir et sécuriser
Le pH, les acides et les bases
Acide ou base : mesurer, puis se protéger.
En bref
Détartrant, déboucheur de canalisations, vinaigre, ammoniaque : la maison est pleine d'acides et de bases.
Détartrant, déboucheur de canalisations, vinaigre, ammoniaque : la maison est pleine d'acides et de bases. Leur pH dit leur force apparente, leurs pictogrammes disent leur danger.
Le pH d'une solution aqueuse
Le pH mesure la concentration en ions oxonium H₃O⁺ :
[H₃O⁺] = 10⁻ᵖᴴ, en mol/L.
| Le pH (à 25 °C) | La solution est… | Exemples |
|---|---|---|
| pH < 7 | Acide | Vinaigre (≈ 3), suc gastrique (≈ 2) |
| pH = 7 | Neutre | Eau pure |
| pH > 7 | Basique | Eau de Javel, déboucheur (≈ 13) |
Plus le pH est bas, plus [H₃O⁺] est grand : un pH de 2 correspond à une concentration en H₃O⁺ dix fois plus grande qu'un pH de 3. On mesure le pH au papier pH (valeur approchée) ou au pH-mètre étalonné (plus précis).
Acides et bases selon Brönsted
| Le mot | La définition |
|---|---|
| Acide | Espèce capable de céder un ion H⁺ |
| Base | Espèce capable de capter un ion H⁺ |
| Couple acide/base | Deux espèces qui se transforment l'une en l'autre par échange d'un H⁺ : AH / A⁻ |
Une réaction acido-basique échange un H⁺ entre l'acide d'un couple et la base d'un autre. Exemple : CH₃COOH + HO⁻ → CH₃COO⁻ + H₂O.
| Le nom usuel | La formule | Acide ou base |
|---|---|---|
| Acide chlorhydrique | H₃O⁺ + Cl⁻ | Acide |
| Acide éthanoïque (vinaigre) | CH₃COOH | Acide |
| Acide sulfurique | H₂SO₄ | Acide |
| Soude (hydroxyde de sodium) | Na⁺ + HO⁻ | Base |
| Ammoniac | NH₃ | Base |
L'autoprotolyse de l'eau
L'eau est à la fois acide et base : 2 H₂O ⇌ H₃O⁺ + HO⁻. Le produit ionique de l'eau Ke = [H₃O⁺] × [HO⁻] vaut 10⁻¹⁴ à 25 °C : quand [H₃O⁺] augmente, [HO⁻] diminue.
La sécurité avant tout
Les acides et bases concentrés portent le pictogramme corrosif (SGH05) : ils brûlent la peau et les yeux.
- Porter blouse, gants et lunettes.
- Ne jamais verser l'eau dans un acide concentré : c'est l'acide qu'on verse doucement dans l'eau (la dilution dégage de la chaleur et peut provoquer des projections).
- Ne jamais mélanger deux produits ménagers.
- En cas de projection : rincer immédiatement et abondamment à l'eau (au moins 15 minutes), retirer les vêtements souillés, alerter les secours.
Pour éliminer un déchet acide, on le neutralise d'abord par une base (ou l'inverse) jusqu'à un pH proche de 7.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
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1.Une solution a un pH de 11. Elle est :
2.Selon Brönsted, un acide est une espèce capable de :
3.Quelle relation relie le pH et la concentration en ions oxonium ?
4.Quand on passe d’un pH de 4 à un pH de 3, la concentration en H₃O⁺ est :
5.Quelle est la formule de l’ammoniac ?
6.Quelle est l’équation de l’autoprotolyse de l’eau ?
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