Chimie · 3ème
pH et solutions acides
Déterminer si une solution est acide, basique ou neutre à partir de sa valeur de pH, et utiliser un indicateur coloré pour justifier cette classification.
Awa aide sa maman à préparer de l'attiéké-poisson au marché d'Adjamé. Pour bien nettoyer le poisson, sa maman verse un peu de jus de citron dessus, en expliquant que « le citron tue les microbes parce qu'il est acide ». Awa se demande alors : comment sait-on qu'une chose est acide ? Existe-t-il un moyen de le mesurer, comme on mesure une distance avec une règle ? En rentrant, elle pose la question à son professeur de Chimie, qui lui parle du pH, cette fameuse échelle qui permet de savoir si un liquide pique, mousse ou ne fait rien du tout. Toi aussi, tu vas découvrir cet outil simple mais puissant que les scientifiques, les agriculteurs et même les cuisiniers utilisent tous les jours à Abidjan et ailleurs.
1. Qu'est-ce que le pH ?
Le pH est un nombre qui indique si une solution est acide, basique (on dit aussi « alcaline ») ou neutre. Ce nombre varie de 0 à 14 sur une échelle appelée échelle de pH.
- Si pH < 7 : la solution est acide.
- Si pH = 7 : la solution est neutre.
- Si pH > 7 : la solution est basique.
Plus le pH est proche de 0, plus la solution est fortement acide. Plus il est proche de 14, plus elle est fortement basique. Le chiffre 7, au centre, représente l'équilibre parfait, comme l'eau pure.
Pourquoi c'est important ?
Le pH nous aide à comprendre beaucoup de choses de la vie quotidienne : pourquoi le vinaigre pique la langue, pourquoi le savon glisse entre les doigts, pourquoi certaines plantes poussent mieux dans certains sols, ou encore pourquoi on ne doit pas boire n'importe quel liquide.
2. Comment mesure-t-on le pH ?
On utilise des outils appelés indicateurs colorés. Ce sont des substances qui changent de couleur selon le pH de la solution testée.
Le papier pH (ou papier tournesol)
C'est une petite bandelette de papier qu'on trempe dans le liquide à tester. Elle change de couleur :
- Rouge/orange → solution acide (pH bas)
- Vert/bleu → solution neutre ou basique (pH élevé)
On compare ensuite la couleur obtenue à une échelle de couleurs fournie avec le papier, pour lire le pH exact.
Le pH-mètre
C'est un appareil électronique plus précis. On plonge son électrode dans le liquide, et il affiche directement le chiffre du pH sur un écran, comme un thermomètre qui donne la température.
3. Les acides : reconnaître et comprendre
Une solution acide est une solution dont le pH est inférieur à 7. Elle contient des ions H⁺ (ions hydrogène) en grande quantité.
Exemples d'acides du quotidien à Abidjan :
- Le jus de citron (pH ≈ 2)
- Le vinaigre utilisé pour assaisonner l'attiéké (pH ≈ 3)
- Le jus de bissap non sucré (légèrement acide)
- Le suc gastrique dans notre estomac (pH ≈ 1,5 à 2)
Caractéristiques d'une solution acide :
- Elle a souvent un goût piquant ou aigre.
- Elle peut attaquer certains métaux (comme le fer qui rouille au contact de l'acide).
- Elle fait virer le papier pH au rouge ou à l'orange.
4. Les bases (solutions basiques)
À l'opposé, une solution basique a un pH supérieur à 7. Elle contient des ions OH⁻ (ions hydroxyde) en grande quantité.
Exemples de bases du quotidien :
- Le savon (pH ≈ 9 à 10)
- L'eau de javel (pH ≈ 12)
- La potasse utilisée pour fabriquer le savon traditionnel (pH très élevé)
Caractéristiques d'une solution basique :
- Elle donne une sensation glissante au toucher.
- Elle fait virer le papier pH au bleu ou au vert foncé.
5. Les solutions neutres
Une solution est neutre quand son pH est égal à 7. L'exemple le plus connu est l'eau pure (eau distillée). Elle ne pique pas, ne glisse pas, et ne change presque pas la couleur du papier pH.
6. Méthode pour résoudre un exercice sur le pH
Voici les étapes à suivre pour réussir tout exercice sur cette notion :
Étape 1 : Lire attentivement la donnée (valeur du pH ou couleur du papier).
Étape 2 : Comparer la valeur à 7.
- pH < 7 → acide
- pH = 7 → neutre
- pH > 7 → basique
Étape 3 : Justifier ta réponse en citant la règle utilisée.
Étape 4 : Donner un exemple concret pour illustrer ta réponse si nécessaire.
Étape 5 : Conclure clairement.
7. Application pratique
Imaginons que Mamadou teste le jus de gingembre au marché de Bouaké avec du papier pH, et obtient une couleur orange correspondant à pH = 4.
- Étape 1 : donnée = pH 4
- Étape 2 : 4 < 7 → solution acide
- Étape 3 : justification — toute solution dont le pH est inférieur à 7 est acide, ce qui correspond au goût piquant du gingembre
- Étape 4 : exemple — comme le citron ou le vinaigre
- Étape 5 : conclusion — le jus de gingembre est donc une solution acide
À retenir
- L'échelle de pH va de 0 à 14, avec 7 comme valeur neutre exacte.
- Si pH < 7, la solution est acide ; si pH > 7, elle est basique ; si pH = 7, elle est neutre.
- Le papier pH et le pH-mètre sont les deux outils principaux pour mesurer le pH.
- Une solution acide pique et attaque les métaux ; une solution basique donne une sensation glissante.
- Toujours comparer la valeur du pH à 7 avant de conclure, puis justifier avec un exemple concret.
Teste tes connaissances
3 exercices, du plus facile au plus difficile.
Facile
Le pH est un nombre qui varie sur une échelle allant de :
Moyen
Le suc gastrique de notre estomac a un pH d'environ 1,5 à 2. On peut donc dire qu'il est :
Difficile
Deux solutions ont pour pH respectifs 4 et 11. Laquelle est la plus éloignée de la neutralité (calcul d'écart avec 7) ?
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