PARTIE A : LA CHIMIE, SCIENCE DE LA
TRANSFORMATION DE LA MATIERE
13 semaines
CHAPITRE 3 : LA CHIMIE DES MATERIAUX
I Le pH1. Définition - Mesure2. Echelle de pH3. Evolution du pH avec la dilution4. Les acides et les bases
II Réaction du fer avec l’acide chlorhydriqueIII La pile électrochimique
RAPPELL’équation-bilan est l’écriture d’une réaction chimique. Elle s’écrit toujours sous la forme (en utilisant les symboles et formules adéquats) :
REACTIF(S) PRODUIT(S)
Exemple : H2 + O2 H2O
I Le pH1. Définition
Le pH est un nombre réel compris entre 1 et 14 inclus qui rend compte de la concentration des ions oxonium (ou hydroxyde) dans une solution aqueuse.
Rappel : Ions hydroxyde HO- Ions oxonium H3O+
Le pH peut se mesurer avec du papier pH ou un pHmètre.
pH
0 7 14
SOLUTION NEUTRE
SOLUTION BASIQUESOLUTION ACIDE
2. Echelle de pH
Echelle de pH bis
3) Echelle de pH
• pH < 7 : la solution est acide. La concentration des ions H3O+ est supérieure à celle des ions HO-
Exemple : coca-cola, jus de citron, vinaigre…
• pH = 7 : la solution est neutre. La concentration des ions H3O+ est égale à celle des ions HO-
Exemple : eau d’Evian…
• pH > 7 : la solution est basique. La concentration des ions H3O+ est inférieure à celle des ions HO-
Exemple : Eau de javel, eau savonneuse…
3. Evolution du pH avec la dilution
Plus on dilue une solution acide, plus la valeur du pH augmente.
VOIR TP – le pH
Plus on dilue une solution basique, plus la valeur du pH diminue.
Plus on dilue une solution aqueuse, plus son pH tend vers la valeur 7 (celle de l’eau pure)
4. Les acides et les bases
Un acide est une solution ionique qui contient plus d’ions oxonium que d’ions hydroxyde.
Une base est une solution ionique qui contient plus d’ions hydroxyde que d’ions oxonium.
Les acides et les bases sont des produits dangereux (voir pictogramme de sécurité), à manipuler avec précaution.
Hautement toxiqueEx l’acide fluorique
CaustiqueEx l’acide chlorhydrique, la soude
A SAVOIR !
Nom scientifique Nom courant Formule
Acide chlorhydrique « H+ + Cl-
Acide sulfurique « H+ + SO42-
Hydroxyde de sodium La soude Na+ + HO-
II Réaction du fer avec l’acide chlohydrique
VOIR TP – Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique
III La pile électrochimiqueMANIP : Réaction entre le zinc en poudre
et le sulfate de cuivre
Qu’observe-t-on ? A quelle conversion
d’énergie assiste-t-on ?
Sulfate de cuivre
Thermomètre
Poudre de zinc
La pile : déf
• Les espèces chimiques présentes dans une pile contiennent de l’énergie chimique dont une partie est transformée sous d’autres formes d’énergie lorsqu’elle fonctionne.
• L’énergie mise en jeu dans une pile provient d’une réaction chimique : la consommation des réactifs entraine l’usure de la pile.
VOIR TP : La pile Daniell
Histoire de la pile 1
Alessandro Volta1745 - 1827 C’est Volta qui invente la pile début XIXe
mais…
Histoire de la pile 2…on doit à Leclanché la pile bâton que l’on utilise aujourd’hui.
Georges Leclanché
Ingénieur français
1839-1882
Coupe d’une pile
Histoire de la pile 3La pile de Bagdad
-200 av JC !!
Barre de fer
Cylindre de cuivre
électrolyte