Les acides et les bases : l'essentiel
Les acides
Les bases
Les solutions acides, alcalines et neutres
L'échelle de pH
Les solutions acides, alcalines et neutres
Which of the following properties are related to the number of "free hydrogen ions" in an aqueous solution?
Certaines substances sont acides. Comme le jus de citron. D'autres substances sont le contraire de l'acide. Comme cette poudre, qui peut être utilisée pour nettoyer les canalisations: l'hydroxyde de sodium. Le contraire d'un acide s'appelle une base.
Les solutions aqueuses de bases sont appelées solutions basiques, ou solutions alcalines. Quand on dit que quelque chose est acide ou alcalin, c'est une mesure du nombre d'ions hydrogène dans la solution. Les solutions acides ont beaucoup d'ions hydrogène par litre. Dans les solutions alcalines, il y a peu d'ions hydrogène par litre. Attends, qu'est-ce que ça veut dire ?
Beaucoup, ou peu d'ions d'hydrogène comparés à quoi ? Où est la limite entre « beaucoup » et « peu » ? On compare la solution avec de l'eau pure. S'il y a plus d'ions hydrogène que dans la même quantité d'eau pure, la solution est acide. S'il y a moins d'ions hydrogène par rapport à l'eau pure, la solution est alcaline.
Que veux-tu dire par « ions d'hydrogène dans l'eau pure » ? Si c'est pur, il ne contiendra que H2O. Alors il n'y aura plus d'ions du tout, n'est-ce pas ? Si, il y en aura, regarde: Presque toutes les molécules dans l'eau ressemblent à ça. Un atome d'oxygène et deux atomes d'hydrogène.
Mais un petit nombre de molécules d'eau vont se séparer, comme ça. Ça n'arrivera qu'avec une molécule d'eau sur six cents millions. Mais ça signifie qu'il y a toujours un petit nombre d'ions hydrogène, même dans l'eau pure. C'est ce qu'on compare avec une solution lorsque on veut décider si elle est acide, ou alcaline. Une solution avec plus d'ions hydrogène que l'eau pure contient, est acide. Une solution contenant moins d'ions hydrogène que l'eau pure a, est alcaline.
Si on est exactement au milieu - le même nombre d'ions hydrogène que dans l'eau pure - on dit que la solution est neutre. Il y a une autre façon de décrire une solution neutre. Regardons à nouveau la molécule d'eau. Chaque molécule d'eau qui est divisée forme non seulement un ion hydrogène, mais l'autre partie de la molécule devient aussi un ion, fait d'oxygène et d'hydrogène. Cet ion est appelé un ion hydroxyde, OH moins. Ça nous donne un autre moyen de déterminer si une solution est acide, alcaline, ou neutre.
Pour chaque atome d'hydrogène qui est libéré dans l'eau pure, le même nombre exact d'ions hydroxyde est formé. Ça signifie que l'eau pure a le même nombre d'ions hydrogène que d'ions hydroxyde. Une solution acide a plus d'ions hydrogène que d'ions hydroxyde. Une solution alcaline a plus d'OH moins, que d'H-plus. Que se passera-t-il si je mélange la solution acide et la solution alcaline ? deviendra-t-elle à la fois acide et alcaline ?
Voyons. Si tu utilises exactement la même quantité des deux liquides, le mélange aura le même nombre des deux types d'ions. Et par définition lorsque le nombre d'ions hydrogène et hydroxyde est le même - la solution est neutre. On dit que les solutions acides et alcalines se sont neutralisées. Donc la solution neutre contiendra beaucoup d'ions hydrogène de l'acide, et beaucoup d'ions hydroxyde de la base ? ça ne le sera pas.
Dès que les solutions acides et alcalines se mélangent, presque tous les ions hydrogène et les ions hydroxyde fusionnent, formant des molécules d'eau. Il ne restera que quelques ions d'hydrogène pour le même nombre d'ions hydroxyde. Comme dans l'eau pure. Ainsi, dans une solution acide, il y a plus d'ions d'hydrogène que d'ions hydroxyde. Dans une solution alcaline c'est l'inverse, il y a plus d'ions hydroxyde que d'ions hydrogène.
Lorsqu'une solution acide et une solution alcaline sont mélangées, il se produit une neutralisation. Si les bonnes quantités d'acide et de base ont été utilisées, on obtient un mélange avec le même nombre d'ions hydrogène que d'ions hydroxyde - une solution neutre. Presque tous les ions fusionneront pour former des molécules d'eau.