Acides et bases
Jus de citron, acide gastrique, bicarbonate de soude et déboucheur se placent à différents endroits d’une même échelle. Fais varier le pH pour observer les couleurs de quatre indicateurs, compare les acides forts et faibles molécule par molécule, puis réalise un titrage jusqu’à l’équivalence.
À propos de ce cours
Dans l'eau pure à 25 °C, environ deux molécules sur un milliard seulement se sont dissociées en ions. Cette quantité infime est le point de départ des acides et des bases. Jus de citron, acide gastrique, bicarbonate de soude et déboucheur se situent à différents endroits d'une même échelle. Le vinaigre à pH 2.4 contient environ 40 000 fois plus d'ions oxonium par litre que l'eau pure à pH 7.
Les cinq unités commencent par la définition des acides et des bases et les réactions typiques d'un acide avec un métal, un carbonate et une base. Viennent ensuite l'échelle de pH, puis les indicateurs : la phénolphtaléine reste incolore en dessous de pH 8.3 et devient rose au-dessus. Tu étudies ensuite les acides forts et faibles. À 0.100 M, l'acide chlorhydrique est entièrement ionisé et son pH vaut 1.00, tandis que l'acide acétique n'a cédé que 1.3 % de ses protons et présente un pH de 2.87. La dernière unité porte sur la neutralisation et le titrage : en ajoutant une solution d'hydroxyde de sodium à 0.100 M à 25.00 mL d'acide chlorhydrique à 0.100 M, le pH passe de 3.70 à 10.30 entre 24.9 mL et 25.1 mL ajoutés. L'atelier permet de parcourir l'échelle de pH avec des substances courantes et quatre tubes d'indicateurs qui changent de couleur. Il représente cent molécules d'acide à la concentration choisie, les molécules ionisées apparaissant sous forme d'ions A⁻ et H₃O⁺ séparés, et reproduit le titrage du tableau 14.2 d'OpenStax.
Avant de commencer
Les acides et les bases forment une famille de réactions ; Réactions chimiques est donc un bon premier pas, surtout ses unités sur l’équilibrage et les types de réactions. L’échelle de pH est logarithmique et les questions demandent le pOH, le pKa et des concentrations molaires ; une calculatrice avec une touche log est donc utile.
À la fin du cours
Tu sauras placer le jus de citron, le bicarbonate et le déboucheur sur l’échelle de pH, convertir entre pH et pOH et choisir un indicateur comme la phénolphtaléine pour un intervalle donné. Tu expliqueras pourquoi l’acide chlorhydrique à 0.100 M a un pH plus bas que l’acide acétique à la même concentration et tu utiliseras le résultat d’un titrage pour trouver la concentration d’un acide.
- 1Qu’est-ce qu’un acide ou une base ?Dans l’eau pure à 25 °C, seules deux molécules environ sur un milliard se sont dissociées en ions. Cette infime proportion est le point de départ de l’étude des acides et des bases.
- 2L’échelle de pHÀ pH 2.4, le vinaigre contient environ 40 000 fois plus d’ions oxonium par litre que l’eau pure à pH 7.
- 3Les indicateurs acido-basiquesLa phénolphtaléine reste incolore dans toute solution de pH inférieur à 8.3 et devient rose au-dessus.
- 4Acides forts et acides faiblesÀ 0.100 M, l’acide chlorhydrique est entièrement ionisé et a un pH de 1.00, tandis que l’acide acétique n’a cédé que 1.3 % de ses protons et a un pH de 2.87.
- 5Neutralisation et titrageAjoute de l’hydroxyde de sodium à 0.100 M à 25.00 mL d’acide chlorhydrique à 0.100 M : le pH bondit de 3.70 à 10.30 entre 24.9 mL et 25.1 mL.
Sources de ce cours (10)
- OpenStax Chemistry 2e (openstax.org/books/chemistry-2e): 4.2 neutralization and antacids (stomach roughly 0.03 M HCl, milk of magnesia Mg(OH)2, Al(OH)3)
- 14.1 Brønsted-Lowry acids and bases (Boyle 1680, Davy 1815, Arrhenius 1884, Brønsted and Lowry 1923, autoionization about two in a billion molecules, Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ at 25 °C, about 5.6 × 10⁻¹³ at 100 °C)
- 14.2 pH and pOH (pH = −log[H3O+], stomach acid 1.2 × 10⁻³ M gives 2.92, vinegar about 4 × 10⁻³ M gives 2.4, blood 7.3, KOH 0.0125 M gives 12.10, neutral pH 6.31 at 80 °C, rainwater 5 to 6, acid rain below 5, pH meter resolution 0.001, Figure 14.2: 1 M HCl 0, gastric juice about 1.5, lime juice about 2, wine about 3.5, coffee about 5, milk of magnesia about 10.5)
- 14.3 relative strengths (six strong acids and six strong bases, Ka, percent ionization, 0.100 M acetic acid 1.3%)
- 14.6 buffers (normal blood pH about 7.4)
- 14.7 titrations (25.00 mL of 0.100 M HCl or acetic acid with 0.100 M NaOH, Table 14.2, equivalence pH 7.00 and 8.72, half-equivalence pH = pKa, Ka acetic acid 1.8 × 10⁻⁵, methyl orange Ka 4.0 × 10⁻⁴ red HIn and yellow In⁻, interval about pKa ± 1, phenolphthalein colourless below pH 8.3)
- LibreTexts Acid-Base Indicators (litmus about 5 to 8, methyl orange 3.1 to 4.4, phenolphthalein 8.3 to 10.0; chem.libretexts.org) and bromothymol blue 6.0 to 7.6 yellow to blue (Prairie South indicator table via LibreTexts Chemistry 30)
- PubChem acetic acid pKa 4.76 at 25 °C, sodium bicarbonate 0.1 M pH 8.3, ammonia 0.1 N pH 11.1, sodium hydroxide (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
- NOAA Ocean acidification (noaa.gov: surface ocean pH has fallen by 0.1 since the industrial revolution, about a 30 percent increase in acidity)
- IUPAC CIAAW abridged standard atomic weights.
Consulté le: 2026-10-17