Question 1 sur 7Choix multipleFacileSciences physiques
À 25 °C, une solution a un pH égal à 3. Comment est-elle ?
Choisis la seule bonne réponse.
Choisis ta réponse pour continuer.
Chargement de la leçon
Tu apprends ce que mesure le pH, tu calcules le pH d'une solution d'acide fort ou de base forte à partir de sa concentration, et tu utilises la relation de neutralisation Ca × Va = Cb × Vb pour un dosage.
Le jus de citron pique la langue, l'eau savonneuse glisse entre les doigts : le premier est acide, la seconde est basique. Pour mesurer cela, les chimistes utilisent le pH, un nombre généralement compris entre 0 et 14. À 25 °C, une solution est acide si son pH est inférieur à 7, neutre s'il vaut 7 et basique s'il est supérieur à 7. Le pH se mesure avec du papier pH ou avec un pH-mètre ; un agronome s'en sert par exemple pour savoir si un sol convient à une culture.
Une solution acide contient beaucoup d'ions oxonium H₃O⁺. Le pH est défini par pH = -log[H₃O⁺], où [H₃O⁺] est la concentration de ces ions en mol/L et log le logarithme décimal. Réciproquement, [H₃O⁺] = 10 puissance (-pH). Dans l'eau à 25 °C, on a toujours [H₃O⁺] × [OH⁻] = 10⁻¹⁴ : c'est le produit ionique de l'eau. On en déduit pH + pOH = 14, avec pOH = -log[OH⁻].
Un acide fort, comme l'acide chlorhydrique HCl, réagit totalement avec l'eau : une solution de concentration C contient [H₃O⁺] = C, donc pH = -log C. Une base forte, comme la soude NaOH, se dissocie totalement : [OH⁻] = C, donc pOH = -log C et pH = 14 - pOH. Ces formules valent pour un acide qui libère un seul H⁺ et une base qui libère un seul OH⁻ par molécule.
Un exemple
1) Acide chlorhydrique à 0,01 mol/L : 0,01 = 10⁻², donc pH = -log(10⁻²) = 2. 2) Soude à 0,001 mol/L : [OH⁻] = 10⁻³, donc pOH = 3 et pH = 14 - 3 = 11. 3) Neutralisation : on verse de la soude à 0,05 mol/L dans 20 mL d'acide chlorhydrique à 0,1 mol/L. À l'équivalence, les quantités d'ions H₃O⁺ et OH⁻ sont égales : Ca × Va = Cb × Vb, donc Vb = (0,1 × 20)/0,05 = 40 mL. La solution obtenue, de l'eau salée (chlorure de sodium), a alors un pH de 7.
Astuce
Comme le pH est un logarithme, une solution de pH 3 est 10 fois plus acide qu'une solution de pH 4 (elle contient 10 fois plus d'ions H₃O⁺), et 100 fois plus acide qu'une solution de pH 5. Pour un acide fort, diluer 10 fois fait monter le pH d'une unité ; pour une base forte, diluer 10 fois fait descendre le pH d'une unité. Dans les deux cas, la dilution rapproche le pH de 7.
Attention
Plus une solution est acide, plus son pH est PETIT, à cause du signe moins dans la définition. L'erreur fréquente est de croire qu'un pH élevé signifie « très acide ». Autre piège : dans Ca × Va = Cb × Vb, les deux volumes doivent être dans la même unité (deux fois mL ou deux fois L).
À retenir
À 25 °C : pH < 7 acide, pH = 7 neutre, pH > 7 basique. pH = -log[H₃O⁺] et pH + pOH = 14. Acide fort : pH = -log C ; base forte : pH = 14 + log C. À l'équivalence d'un dosage acide fort par base forte : Ca × Va = Cb × Vb.
Une question à la fois. Après chaque réponse, tu vois tout de suite si c'est juste, et surtout la méthode pour y arriver.
Question 1 sur 7
Choisis la seule bonne réponse.