I. Rappel :
Une solution est un mélange homogène obtenu par dissolution de soluté dans un solvant.
Solvant : liquide dans lequel on dissout quelque chose.
Soluté : matière qu’on dissout.
Solution : liquide obtenue (solvant + soluté).
Lorsque le solvant est l’eau, on obtient une solution aqueuse.
Toutes les solutions aqueuses sont électriquement neutre, elles contiennent nécessairement des cations (ions positifs) et des anions (ions négatifs).
Exemple :
- Dans la solution aqueuse d’eau sucrée, le solvant est l’eau et le soluté est le sucre.
- Dans la solution aqueuse d’eau salée, le solvant est l’eau et le soluté est le sel.
II.
pH d’une solution aqueuse
:1) Notion de pH :
Le pH est un nombre sans unité, compris entre 0 et 14 qui indique le caractère acide, basique, ou neutre d'une solution aqueuse.
2) Mesure du pH d’une solution aqueuse : a) Mesure avec le papier pH :
Le papier pH est un papier qui a été trempé dans une matière, il prend des couleurs selon la nature de la solution ou il se trouve. A chaque couleur correspond un nombre (entier) sur la boite qui est la valeur du pH de cette solution.
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b) Mesure avec le pH-mètre :
Le pH-mètre est un appareil de mesure constitué d’une électrode reliée à un boitier électronique qui permet de déterminer avec précision le pH d'une solution (nombre entier ou décimale).
Remarque : Le papier pH donne une valeur approché du pH mais le pH-mètre donne une valeur plus précise.
Expérience :
On relève le pH de trois solutions aqueuses (acide chlorhydrique – l’eau distillée – solution de soude), premièrement à l’aide d’un papier pH, ensuite avec un pH-mètre.
Utilisation du papier pH Utilisation du pH-mètre
Observation :
Solution Acide
chlorhydrique Eau distillée Solution de soude
Valeur du pH
Papier
pH 1 7 12
pH-
mètre 1.3 7.0 12.2
Interprétation :
Le pH de l’acide chlorhydrique ( ) est inférieur à 7. On l’appelle une solution acide.
Le pH de l’eau distillée est égal à 7. On l’appelle une solution neutre.
Le pH de la solution de soude ( ) est supérieur à 7. On l’appelle une solution basique.
Conclusion :
On classe les solutions en trois types selon le pH :
si le pH est inférieur à 7 (pH ˂ 7) la solution est acide (pH est compris entre 0 et 7 )
si le pH est supérieur à 7 (pH ˃ 7) la solution est basique (pH est compris entre 7et 14 )
si le pH est égal à 7 (pH = 7) la solution est neutre.
III. Lien entre le pH et les ions hydrogène et les ions Hydroxyde :
Toutes les solutions aqueuses contiennent des ions hydrogène H+ et des ions Hydroxyde OH
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l’ion responsable du caractère acide d’une solution est l’ion hydrogène H+
l’ion responsable du caractère basique d’une solution est l’ion Hydroxyde OH
Une solution acide contient plus d’ions Hydrogène H+
que d’ions hydroxyde OH ( le nombre des ions Hydrogène H+ est supérieur à le nombre d’ions hydroxyde OH )
Une solution basique contient moins d’ions Hydrogène H+ que d’ions hydroxyde OH ( le nombre des ions Hydrogène H+ est inférieur à le nombre d’ions hydroxyde OH )
Une solution neutre contient autant d’ions Hydrogène H+ que d’ions hydroxyle OH ( le nombre des ions Hydrogène H+ est égal au nombre d’ions hydroxyle OH )
IV. Dilution d’une solution aqueuse :
Les solutions acides ou basiques présentent des dangers pour la santé et sur l’environnement .il faut les dilués avant les utilisés.
La dilution d’une solution aqueuse consiste à ajouter de l’eau à cette solution.
Il ne faut jamais ajouter de l’eau à un acide concentré, car il provoque une projection de gouttelettes d'acide.
1) Dilution d’une solution acide :
Expérience :
On dilue progressivement une solution d’acide chlorhydrique ( ) avec de l’eau distillée, en mesurant le pH de la solution obtenue.
Solution
Acide chlorhydrique
initial
Acide chlorhydrique moyennement
dilué
Acide chlorhydrique
encore plus dilué
pH 1 3 5
Observation et Interprétation :
On constate que le pH de l’acide chlorhydrique augmente et se rapproche de 7.
Quand on dilue une solution acide, elle devient moins acide et son pH augmente.
2) Dilution d’une solution basique :
Expérience :
On réalise la même expérience mais avec une solution de soude ( ).
Solution Solution de soude initiale
Solution de soude moyennement
dilué
Solution de soude encore
plus dilué
pH 12 10 9
Observation et Interprétation :
On constate que le pH de la solution de soude diminue et se rapproche de 7.
Quand on dilue une solution basique, elle devient moins basique et son pH diminue.
Conclusion :
La dilution d’une solution est un procédé consiste à obtenir une solution moins acide ou moins basique à celle de départ.
Lorsqu’on dilue une solution acide ou basique la valeur du pH rapproche à 7. C’est pourquoi :
V. Dangers des solutions aqueueses acides et basiques concentrées :
Les solutions acides ou basiques concentrées présentent un danger pour la santé et l’environnement.
Le contact avec des acides ou des bases concentrées peut provoquer des brûlures de la peau, des muqueuses et des yeux.
Lors de l’utilisation de ces solutions il est nécessaire de respecter des consignes de sécurités suivantes :
Lire attentivement les étiquettes des produits avant de les utiliser.
Utilisés de préférence des solutions dilués.
Porter un vêtement de protection (une blouse), des lunettes de protection, des gants ; des masques.
Eviter de goûter les solutions ou de respirer les vapeurs
Ne pas mélanger les produits inconnus car cela peut provoquer des réactions chimiques dangereuses.
Lors de la dilution il faut ajouter ces solutions à l’eau et ne pas l’inverse.
Après toute utilisation de ces solutions, il faut respecter les règles d’élimination et de stockage car certaines solutions présentent un danger pour l’environnement.
Les Pictogrammes de sécurité
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Sur les étiquettes des produits chimiques figurent des
pictogrammes de sécurité, permettant de connaître les dangers de ces produits.
