Tu n'as jamais entendu parler du pH, mais ton contrôle arrive. Pas de panique. On démarre de zéro, et ensemble on va comprendre l'essentiel pour que tu saches reconnaître et classer les solutions acides, basiques et neutres. On s'appuie sur des choses que tu connais déjà : les mélanges, les solutions aqueuses, et la notion de mesure. C'est parti.
Prérequis : ce que tu sais déjà et qui va servir
Une solution aqueuse : quand on dissout une substance dans l'eau, on obtient une solution aqueuse. Exemple : eau salée, eau sucrée, vinaigre. L'eau pure est aussi une solution aqueuse (sans rien dedans).
Mesurer une grandeur : comme on mesure une température en degrés Celsius, ou une longueur en centimètres, on peut mesurer le caractère acide ou basique d'une solution avec un nombre.
Le pH, c'est quoi ?
Le pH (potentiel Hydrogène) est un nombre sans unité, compris entre 0 et 14. Il nous dit si une solution est acide, neutre ou basique.
Trois règles simples :
Si pH < 7 : la solution est acide (ex : jus de citron, vinaigre).
Si pH = 7 : la solution est neutre (ex : eau distillée).
Si pH > 7 : la solution est basique (ex : savon, eau de Javel).
Plus le pH est petit, plus c’est acide. Plus il est grand, plus c’est basique.
À toi de jouer
1.Exercice à trous n°1 — Reconnaître acide, neutre ou basique. Complète les phrases avec le mot qui convient : acide, neutre, ou basique. Indice : compare chaque pH à 7.
a) pH = 9 → solution b) pH = 7 → solution c) pH = 3 → solution d) pH = 12 → solution e) pH = 6,5 → solution
2.Exercice à trous n°2 — Situer sur l'échelle. Observe l'échelle du pH ci-dessous (c'est la même que dans la fiche). Complète les emplacements marqués par l'un des mots : acide, neutre, basique. Ensuite écris le chiffre manquant sous l'échelle.
Zone à gauche de 7 : Zone à droite de 7 : Au milieu (pH = ) : neutre
Corrigé
Zone à gauche de 7 : acide Zone à droite de 7 : basique Au milieu (pH = 7) : neutre
3.Exercice à trous n°3 — Classer deux solutions. On a une solution A avec pH = 5 et une solution B avec pH = 10. a) La solution A est (acide / basique / neutre) : b) La solution B est (acide / basique / neutre) : c) La solution la plus acide est la solution car son pH est plus que celui de l'autre. d) La solution la plus basique est la solution car son pH est plus que celui de l'autre.
Corrigé
a) Solution A (pH = 5 < 7) : acide b) Solution B (pH = 10 > 7) : basique c) La solution la plus acide est la solution A car son pH est plus petit que celui de l'autre. d) La solution la plus basique est la solution B car son pH est plus grand que celui de l'autre.
Tu as déjà croisé ces histoires d'acide et de basique en SVT ou dans la vie quotidienne. On va remettre tout ça au clair avec une méthode en béton pour ne plus jamais confondre. On réactive le cours et on applique tout de suite.
Cours structuré : l'échelle de pH
Le pH est un nombre sans unité, compris entre 0 et 14. Il mesure le caractère acide, neutre ou basique d'une solution aqueuse.
Acide : pH strictement inférieur à 7. Exemples : jus de citron (pH ≈ 2), vinaigre (pH ≈ 3), café (pH ≈ 5). Plus le pH est faible, plus c'est acide. Neutre : pH = 7. Exemple : eau pure distillée. Basique : pH strictement supérieur à 7. Exemples : eau de mer (pH ≈ 8), savon (pH ≈ 9), eau de Javel (pH ≈ 12). Plus le pH est élevé, plus c'est basique.
Attention : pH faible = acide, pas basique. Un acide n'est pas toujours dangereux (le citron est acide et comestible). Une base concentrée peut être très corrosive.
Méthode pas-à-pas : déterminer le caractère d'une solution
Pour savoir si une solution est acide, neutre ou basique :
Relever la valeur du pH.
Comparer cette valeur à 7.
Si pH < 7 : acide. Si pH = 7 : neutre. Si pH > 7 : basique.
Pour comparer deux solutions : la plus acide est celle qui a le plus petit pH. La plus basique est celle qui a le plus grand pH.
À toi de jouer
1.Exercice à trous n°1 — Application de la méthode. Applique la méthode étape par étape pour chaque produit. Complète les trous .
a) Jus de citron — pH mesuré = 2,4 Étape 1 : pH = Étape 2 : 2,4 7 (complète avec < ou >) Étape 3 : le jus de citron est donc une solution .
b) Eau de Javel — pH = 12 Étape 1 : pH = Étape 2 : 12 7 Étape 3 : l'eau de Javel est une solution .
c) Eau distillée — pH = 7 Étape 1 : pH = Étape 2 : 7 7 (complète avec =) Étape 3 : l'eau distillée est une solution .
Corrigé
a) pH = 2,4 2,4 < 7 Solution acide.
b) pH = 12 12 > 7 Solution basique.
c) pH = 7 7 = 7 Solution neutre.
2.Exercice à trous n°2 — Comparer et ordonner. On a trois solutions : A (pH = 2), B (pH = 8), C (pH = 5). a) La plus acide est la solution car son pH est le plus . b) La plus basique est la solution car son pH est le plus . c) Range-les de la plus acide à la plus basique : → → (écris les lettres dans l'ordre).
Corrigé
a) La plus acide est la solution A car son pH est le plus petit (pH = 2). b) La plus basique est la solution B car son pH est le plus grand (pH = 8). c) A (pH 2) → C (pH 5) → B (pH 8).
3.Exercice d'application directe n°3 — Produits du quotidien. Un élève mesure le pH de quatre produits : Lait : pH = 6,8 Eau de mer : pH = 8,1 Vinaigre : pH = 3,0 Lessive : pH = 11,0
Pour chaque produit, indique son caractère chimique (acide, neutre ou basique) et justifie en une phrase.
Corrigé
Lait : pH = 6,8 < 7, donc solution acide (très faiblement). Eau de mer : pH = 8,1 > 7, donc solution basique. Vinaigre : pH = 3,0 < 7, donc solution acide. Lessive : pH = 11,0 > 7, donc solution basique.
Maintenant que la logique acide/neutre/basique est bien remise en place, on fait de la répétition mécanique pour que ça devienne un automatisme. Cinq mini-exercices, quasiment identiques mais avec des nombres différents. Tu vas voir, à la fin tu sauras classer sans même réfléchir.
À toi de jouer
1.Exercice 1/5 — Voici une solution de pH = 3,4. a) Ce pH est-il inférieur, égal ou supérieur à 7 ? b) La solution est donc (acide / neutre / basique). c) Est-elle plus acide qu'une solution de pH = 5 ? (oui / non). d) Justifie ta réponse au c) : plus le pH est , plus la solution est acide.
Corrigé
a) inférieur (3,4 < 7). b) acide. c) oui. d) plus le pH est petit, plus la solution est acide.
2.Exercice 2/5 — Voici une solution de pH = 9,2. a) Ce pH est-il inférieur, égal ou supérieur à 7 ? b) La solution est donc (acide / neutre / basique). c) Est-elle plus basique qu'une solution de pH = 8 ? (oui / non). d) Justifie : plus le pH est , plus la solution est basique.
Corrigé
a) supérieur (9,2 > 7). b) basique. c) oui. d) plus le pH est élevé (ou grand), plus la solution est basique.
3.Exercice 3/5 — Voici une solution de pH = 6,8. a) Caractère de la solution : (acide / neutre / basique). b) Cette solution est-elle plus acide qu'une solution de pH = 2,5 ? (oui / non). c) Justifie : 6,8 est (plus grand / plus petit) que 2,5, donc elle est (plus / moins) acide.
Corrigé
a) acide (6,8 < 7). b) non. c) 6,8 est plus grand que 2,5, donc elle est moins acide.
4.Exercice 4/5 — Une solution a un pH = 7,0. a) Caractère : . b) Peut-on dire qu'elle est « légèrement acide » ? (oui / non). c) Justifie : un pH = 7 correspond exactement à une solution .
Corrigé
a) neutre. b) non. c) un pH = 7 correspond exactement à une solution neutre.
5.Exercice 5/5 — On mesure le pH de trois échantillons : A : pH = 11,5 ; B : pH = 7 ; C : pH = 4,3. a) La solution acide est . b) La solution basique est . c) Range-les du plus acide au plus basique : → → .
Corrigé
a) La solution acide est C (pH = 4,3 < 7). b) La solution basique est A (pH = 11,5 > 7). c) C → B → A.
Tu maîtrises les bases. On passe maintenant aux exercices typiques du contrôle : classement de solutions, comparaisons, interprétation de mesures, et un exercice sur les pluies acides. Tu as toutes les cartes en main.
À toi de jouer
1.Exercice 1 — Classer cinq solutions. On mesure le pH de cinq solutions. Pour chacune, indique si la solution est acide, neutre ou basique. Justifie en comparant le pH à 7.
a) Vinaigre blanc : pH = 2,5 b) Eau du robinet : pH = 7,2 c) Eau distillée : pH = 7,0 d) Bicarbonate de soude dissous : pH = 8,9 e) Jus d'orange : pH = 3,5
2.Exercice 2 — Comparer et ordonner. Quatre solutions ont les pH suivants : Solution X : pH = 10,5 Solution Y : pH = 2,2 Solution Z : pH = 7,0 Solution W : pH = 12,8
a) Range ces solutions de la plus acide à la plus basique. b) Quelle est la solution la plus acide ? La plus basique ? c) La solution Z est-elle acide, neutre ou basique ? Justifie.
Corrigé
a) Y (2,2) → Z (7,0) → X (10,5) → W (12,8). b) Plus acide : Y (pH = 2,2). Plus basique : W (pH = 12,8). c) Solution Z : pH = 7,0 → neutre car égal à 7.
3.Exercice 3 — Les pluies acides. Une pluie est dite acide quand son pH est inférieur à 5,6.
Un météorologue mesure le pH de l'eau de pluie sur trois sites. Site 1 : pH = 4,5 Site 2 : pH = 6,3 Site 3 : pH = 7,4
a) La pluie du site 1 est-elle acide au sens environnemental ? Justifie. b) La pluie du site 2 est-elle acide au sens environnemental ? Justifie. c) Quel est le caractère chimique de l'eau du site 3 (acide, neutre, basique) ? d) Range les trois sites du plus acide au moins acide (sens chimique).
Corrigé
a) Oui, pH = 4,5 < 5,6 → pluie acide. b) Non, pH = 6,3 > 5,6 → pas une pluie acide. c) pH = 7,4 > 7 → eau basique (légèrement). d) Site 1 (4,5) → Site 2 (6,3) → Site 3 (7,4).
4.Exercice 4 — Produits du quotidien. Un élève teste quatre produits courants avec un pH-mètre : Dentifrice : pH = 7,8 Cola : pH = 2,5 Eau minérale : pH = 7,3 Ammoniaque : pH = 11,2
a) Cite les produits acides. b) Cite les produits basiques. c) Le dentifrice est-il acide ou basique ? Justifie. d) Quel produit est le plus acide ? Le plus basique ?
Corrigé
a) Produits acides (pH < 7) : Cola (2,5). b) Produits basiques (pH > 7) : Dentifrice (7,8), Eau minérale (7,3), Ammoniaque (11,2). c) Dentifrice : pH = 7,8 > 7 → basique. d) Plus acide : Cola (2,5). Plus basique : Ammoniaque (11,2).
5.Exercice 5 — Analyse de résultats de mesure. Voici les mesures de pH de cinq substances. Recopie et complète le tableau dans ton cahier, puis donne le caractère de chaque substance.
Plus acide : Substance 1 (pH = 1,5). Plus basique : Substance 3 (pH = 13,0).
Tu es au point sur le pH en 4e. En 3e, tu iras plus loin : on te parlera d'ions hydrogène $H^+$ et d'ions hydroxyde $HO^-$, et on fera le lien entre pH et concentration de ces ions. Voici un petit avant-goût avec des exercices qui mélangent logique de pH, sécurité chimique et raisonnement qualitatif sur la dilution.
Pour aller plus loin : ions et dilution
En 3e, tu apprendras : - Qu'une solution acide contient plus d'ions hydrogène $H^+$ que d'ions hydroxyde $HO^-$. - Qu'une solution basique contient plus d'ions $HO^-$ que d'ions $H^+$. - Que diluer un acide très fort (en ajoutant de l'eau) fait augmenter son pH (le rapproche de 7).
À toi de jouer
1.Exercice 1 — Raisonnement sur la dilution. On mesure le pH d'un acide fort : pH = 1,5. On lui ajoute de l'eau (on le dilue). On mesure à nouveau le pH : il vaut 3,0.
a) La solution après dilution est-elle toujours acide ? Justifie. b) Le pH a-t-il augmenté ou diminué ? c) La solution diluée est-elle plus ou moins acide que la solution d'origine ? d) Propose une explication qualitative simple : qu'a fait l'eau en diluant l'acide ?
Corrigé
a) Oui, car pH = 3,0 reste < 7 : solution acide. b) Le pH a augmenté (de 1,5 à 3,0). c) La solution diluée est moins acide (pH plus élevé). d) L'eau a dispersé les espèces acides, diminuant leur concentration ; le pH remonte vers 7 sans dépasser 7.
2.Exercice 2 — Comparaison de corrosivité et de pH. Le jus de citron a un pH d'environ 2, le vinaigre a un pH d'environ 3. Pourtant, le jus de citron est buvable alors qu'un acide fort de pH 1 peut brûler la peau. Explique en une ou deux phrases pourquoi un même caractère « acide » peut correspondre à des dangers très différents.
Corrigé
Le pH indique si une solution est acide, mais pas sa dangerosité. La dangerosité dépend de la nature chimique de l'acide, de sa concentration et de sa réactivité. Un acide de pH 1 est beaucoup plus concentré et réactif que le jus de citron à pH 2, d'où des risques bien supérieurs.
3.Exercice 3 — Anticiper la 3e : ions et caractère chimique. Complète les phrases avec les mots : hydrogène $H^+$, hydroxyde $HO^-$, 7, acide, basique.
a) Une solution acide contient davantage d'ions que d'ions . b) Une solution basique contient davantage d'ions que d'ions . c) Quand on mélange exactement la même quantité d'ions $H^+$ et $HO^-$, le pH vaut et la solution est .
Corrigé
a) Une solution acide contient davantage d'ions $H^+$ que d'ions $HO^-$. b) Une solution basique contient davantage d'ions $HO^-$ que d'ions $H^+$. c) Quand on mélange exactement la même quantité d'ions $H^+$ et $HO^-$, le pH vaut 7 et la solution est neutre.
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