Solubilité et caractère acide ou basique d'une solution (pH) en 3ème
Cours complet, points clés à retenir et exercices d'entraînement de solubilité et caractère acide ou basique d'une solution (ph) pour les élèves de 3ème. Conforme au programme officiel.
Réviser notion par notion
- Soluté, solvant et solution
- Solubilité d'une substance
- Définition du pH d'une solution
- Solutions acides
- Solutions basiques
- Mesure du pH avec le papier indicateur
- Mesure du pH avec les indicateurs colorés
- Mesure du pH avec une sonde pH-métrique
- Risques des solutions acides concentrées
- Risques des solutions basiques concentrées
Ce que tu vas réviser
- Soluté, solvant, solution
- pH d'une solution : acide, basique, neutre
- Mesure du pH (papier pH, indicateurs colorés, sonde)
- Risques liés aux solutions acides et basiques concentrées
Soluté, solvant et solution
Une solution est un mélange homogène formé d'un soluté (la substance qui se dissout) et d'un solvant (le liquide dans lequel elle se dissout). Le solvant le plus courant est l'eau.
Exemple
Quand tu sucres ton thé, le sucre est le soluté, le thé (essentiellement de l'eau) est le solvant, et le thé sucré obtenu, parfaitement homogène, est une solution.
À retenir : Soluté + solvant = solution (le solvant dissout le soluté)
Solubilité d'une substance
La solubilité est la quantité maximale d'une substance qui peut se dissoudre dans un solvant à une température donnée. Si on en ajoute trop, elle ne se dissout plus.
Exemple
Le sel se dissout bien dans l'eau à température ambiante, mais si tu mets 10 cuillères à soupe de sel dans un verre d'eau, une partie ne se dissout pas et reste au fond : c'est la limite de solubilité.
À retenir : La solubilité dépend de la nature du soluté, du solvant et de la température
Définition du pH d'une solution
Le pH mesure le caractère acide ou basique d'une solution. C'est un nombre entre 0 et 14 qui indique la concentration d'ions hydrogène dans la solution.
Exemple
Le jus de citron est acide (pH bas), l'eau pure est neutre (pH = 7), et le savon est basique (pH haut).
À retenir : pH mesure l'acidité ou la basicité : pH < 7 = acide, pH = 7 = neutre, pH > 7 = basique
Solutions acides
Une solution acide a un pH inférieur à 7. Elle contient plus d'ions hydrogène H⁺ que d'ions hydroxyde HO⁻ et a un goût aigre. Elle peut corroder certains matériaux.
Exemple
Le vinaigre blanc, le jus de citron, l'acide chlorhydrique des nettoyants sont des solutions acides. Le vinaigre a un pH d'environ 3.
À retenir : Acide = pH < 7, saveur aigre, peut être dangereuse si concentrée
Solutions basiques
Une solution basique (ou alcaline) a un pH supérieur à 7. Elle a souvent un goût amer et une texture savonneuse. Elle peut aussi être dangereuse si très concentrée.
Exemple
L'eau de Javel, beaucoup de dégraissants, la soude, le lait de chaux sont basiques. L'eau de Javel a un pH d'environ 12-13.
À retenir : Basique = pH > 7, texture savonneuse, dangereux si très concentré
Solutions neutres
Une solution neutre a un pH égal à 7. C'est le cas de l'eau pure distillée, où les concentrations en ions hydrogène et en ions hydroxyde sont égales.
Exemple
L'eau du robinet est généralement proche de la neutralité (pH entre 6,5 et 8), tout comme le lait pur qui a un pH d'environ 6,6.
À retenir : Neutre = pH = 7, ni acide ni basique
Mesure du pH avec le papier indicateur
Le papier pH est une bandelette de papier imbibée de produits chimiques qui change de couleur selon le pH. On dépose une goutte de solution sur le papier avec un agitateur en verre, puis on compare la couleur à l'échelle fournie.
Exemple
En TP, tu déposes une goutte de jus de citron sur le papier pH : il devient rouge, ce qui indique un pH acide d'environ 2.
À retenir : Papier pH : dépose une goutte de solution, compare la couleur à l'échelle, donne le pH approximatif
Mesure du pH avec les indicateurs colorés
Les indicateurs colorés sont des solutions chimiques (comme la phénolphtaléine ou le bleu de bromothymol) qui changent de couleur selon l'acidité. On en ajoute quelques gouttes à la solution à tester.
Exemple
En TP, tu ajoutes du bleu de bromothymol à une solution acide : il devient jaune. S'il reste bleu, la solution est basique.
À retenir : Indicateurs colorés : une ou deux gouttes suffisent, couleur change selon le pH
Mesure du pH avec une sonde pH-métrique
Une sonde pH-métrique est un appareil électronique (pH-mètre) qui mesure précisément le pH en quelques secondes. Elle donne une valeur numérique précise, bien plus précise que le papier pH.
Exemple
En laboratoire, on utilise un pH-mètre pour vérifier l'acidité de l'eau d'une piscine : l'écran affiche 7,2, par exemple.
À retenir : Sonde pH-métrique : mesure précise et rapide, affiche un nombre sur un écran
Risques des solutions acides concentrées
Une solution acide très concentrée peut brûler la peau, les yeux et les muqueuses. Elle peut aussi corroder les métaux et les tissus biologiques. Il faut toujours la manipuler avec prudence.
Exemple
L'acide chlorhydrique utilisé pour nettoyer les joints de carrelage est très dangereux : sans protection, il peut gravement brûler la peau. L'acide sulfurique de batterie de voiture est encore plus violent.
À retenir : Acide concentré : danger grave de brûlures, manipuler avec gants, lunettes et blouse
Risques des solutions basiques concentrées
Une solution basique très concentrée peut aussi brûler gravement la peau, les yeux et les voies respiratoires. Elle est tout aussi dangereuse qu'un acide concentré, même si les brûlures sont moins visibles.
Exemple
L'eau de Javel concentrée ou la soude caustique peuvent causer des brûlures chimiques graves. Même diluée, on ne doit pas la mélanger avec d'autres produits (notamment l'acide).
À retenir : Base concentrée : danger grave, brûlures invisibles possibles, jamais mélanger avec acide
Les points clés
- Soluté = substance qui se dissout ; solvant = liquide qui dissout ; solution = mélange homogène final
- pH mesure l'acidité : pH < 7 acide, pH = 7 neutre, pH > 7 basique
- Trois façons de mesurer le pH : papier pH (rapide, moins précis), indicateurs colorés (colorimétrique), sonde pH-métrique (précise, numérique)
- Solutions acides et basiques concentrées = risques de brûlures graves ; toujours utiliser équipement de protection
- La solubilité dépend de la température : chauffer l'eau augmente généralement la solubilité
L'essentiel
Le pH mesure l'acidité ou la basicité d'une solution (0-14) : sous 7 acide, 7 neutre, au-dessus 7 basique. Toujours se protéger avec les solutions concentrées.
Exercices d'entraînement
Entraîne-toi sur ces exercices, puis fais-toi corriger pas à pas par le tuteur.
Exercice 1
Tu dois nettoyer les joints de ta salle de bain. Tu as deux produits : un acide (pH = 1) et une base (pH = 13). Lequel est le plus dangereux ? Quel équipement de protection dois-tu utiliser pour manipuler le produit le plus dangereux ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
En TP, tu dois déterminer le pH d'une solution inconnue. Tu as à ta disposition : du papier pH, un indicateur coloré (bleu de bromothymol) et un pH-mètre. Pour chaque instrument, explique comment il permet de savoir si la solution est acide, neutre ou basique, et donne son avantage principal.
Corrige cet exercice avec le tuteur →