Le pH : cours de 3e (acide, neutre, basique)

Quand tu bois un soda, tu sens une saveur piquante. Quand tu presses un citron, ça pique. On dit de ces liquides qu'ils sont acides. Mais goûter n'est pas une méthode scientifique, et c'est même dangereux avec des produits chimiques. Les chimistes ont donc besoin d'une grandeur qui se mesure et qui donne un nombre.

Cette grandeur, c'est le pH. Elle sert à beaucoup de choses : le pH est utile en médecine, en biologie, en agriculture, dans l'alimentation ou pour surveiller l'environnement ³. Dans ce cours, tu vas apprendre à lire un pH, à classer une solution et à éviter les erreurs classiques.

Tu connais déjà les ions : des atomes ou des groupes d'atomes qui portent une charge électrique. Une solution aqueuse est de l'eau dans laquelle une espèce est dissoute, et beaucoup de ces solutions contiennent des ions. Le pH est justement une façon de résumer l'état acide ou basique d'une solution de ce type ³.

Retiens bien le rôle du nombre 7 : c'est la frontière. À gauche de 7, on est du côté acide. À droite, on est du côté basique. Et le pH sert aussi à classer les solutions de la plus acide à la plus basique ⁶.

Par exemple, une solution de pH 2 est plus acide qu'une solution de pH 5. Une solution de pH 12 est plus basique qu'une solution de pH 9.

Il existe plusieurs outils pour connaître le pH d'une solution. En classe, tu rencontres surtout deux d'entre eux : le papier pH et le pH-mètre ³.

Le papier pH est rapide et pratique, mais il repose sur ton œil : deux personnes peuvent hésiter entre deux teintes voisines. Le pH-mètre est un appareil électronique. Il affiche une valeur directement sur un écran, ce qui évite de comparer des couleurs ³. Avant de l'utiliser, on suit le mode d'emploi, et on rince la sonde pour ne pas mélanger les solutions.

Avant de mesurer précisément, on peut aussi classer des solutions grâce à des indicateurs colorés. Ce sont des substances qui changent de couleur selon le caractère de la solution. On cite par exemple l'hélianthine et le bleu de bromothymol, souvent abrégé BBT ⁶.

Le pH n'est pas réservé au laboratoire. On le retrouve dans la cuisine, la piscine, l'aquarium ou le jardin : des activités de classe partent d'ailleurs du pH de l'eau d'un aquarium, de celui d'une piscine ou de celui d'un sol pour motiver la notion ⁶.

Pourquoi un soda est-il acide ? Une activité de classe consiste justement à comparer deux sodas pour trouver le plus acide, puis à vérifier que le dioxyde de carbone dissous y est en partie responsable ³. Les bulles ne sont donc pas qu'un détail de présentation : elles participent à l'acidité.

L'eau pure est dite neutre : son pH est proche de 7 ³. Dans les mesures de classe, cela donne une valeur de référence : on compare une solution à l'eau pure pour voir de quel côté elle s'écarte.

Attention à ne pas confondre deux idées :

• une solution neutre n'est ni acide ni basique ;
• une solution inoffensive est une tout autre affaire. Une solution très acide ou très basique peut être dangereuse pour la peau et les yeux, d'où les lunettes et les gants.

On étudie aussi, en travaux pratiques, la manière dont le pH change quand on dilue une solution acide ou basique avec de l'eau ⁶. Pour mener cette étude, on mesure le pH avant la dilution, puis après, avec soin et sans changer de méthode de mesure.