La chimie est phun!

Le pH

P219 ‘Omnisciences 10’

Le pH est l’échelle de la puissance des ions d’hydrogène.

Les scientifiques peuvent employer l’échelle de pH afin de mesurer l’acidité d’un produit chimique en solution aqueuse.

Arrhenius, un chimiste suédois, a défini les acides et les bases en 1884.

From a very early age, Svante Arrhenius showed signs of a brilliant intellect. He taught himself to read at the age of three, and graduated from high school at age 17 as the youngest and brightest in his class. While attending university in Sweden, he began to study how electricity passed through solutions. From his work on the lowering of the freezing point of salt solutions, Arrhenius decided that the only way to explain the results was to assume that table salt, for example, broke up into two kinds of particles, sodium ions and chloride ions. Since the table salt solution did not contain metallic sodium or gaseous chlorine, he concluded that the sodium and chlorine particles must carry electric charges.

His teachers and most of the chemists of the time found this theory too wild to believe. Electrically charged atoms were inconceivable to those who accepted Dalton’s model of the atom.

Nevertheless, in 1884 Arrhenius prepared his ionic theory. It defined an acid as a compound that dissolves in water to yield hydrogen ions, and a base as a compound that dissolves in water to yield hydroxide ions. He underwent an oral exam on the theory, but was awarded only a bare passing mark by his examiners who thought the theory too farfetched.

In the 1890’s, however, upheavals in science began to occur. J.J. Thomson discovered the electron and Becquerel discovered radioactivity. It soon became clear that the atom was made up of charged particles such as the negatively charged electron. Suddenly Arrhenius’ ionic theory made sense. In 1903 he won the Nobel prize in chemistry for the same theory that had earned him only a passing grade just nineteen years earlier.

Les acides

Les acides sont les composés non métalliques qui ont un pH moins de 7 et produisent des ions d’hydrogène en solution, H+

(aq).

Exemple de l’ionisation (la dissociation en ions) de hydrochloric acid:

HCl(aq) → H+(aq) + Cl-

(aq)

Chaque un des ions est entouré par les molécules d’eau.

Les bases

Les bases sont les composés métalliques qui ont un pH plus de 7 et produisent des ions d’hydroxide en solution, OH-

(aq).

Exemple:

NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-

(aq)

À noter: alcalin vient du mot arabe, alcali qui veut dire cendre des plantes ce qui donne une base en solution.

Les acides/bases fort/e/s sont complètement ionisé/e/s tandis que les acides /bases faibles ont seulement quelques molécules sur un millier d’ionisées.

Ex. d’un acide fort

HCl(aq) ↔ H+(aq) + Cl-(aq)

Ex. d’un acide faible

CH3COOH(aq) ↔ CH3COO-(aq) + H+

(aq)

Devoir: p230 #1-5 ‘Omni 10’

La neutralisation p 231 ‘Omni 10’

Une réaction entre un acide et une base qui forme des produits neutres de sel et d’eau. C’est un déplacement double.

Acide + base → un sel(aq) + eau Quel est le pH?

Ex. HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

H+(aq) + Cl-(aq) + Na+

(aq) + OH-(aq) → Na+

(aq) + Cl-(aq) + H2O(l)

7

Acide en solution

Base en solution

Sel en solution

Essayez:

a) HNO3(aq) + KOH(aq)

b) H2SO4(aq) + Ca(OH)2(aq)

c) HF(aq) + Mg(OH)2(aq)

→ KNO3(aq) + H2O(l)

→ CaSO4(aq) + H2O(l)

→ MgF2(aq) + H2O(l)

Application de la neutralisationAu resto on donne un bol d’eau avec du citron lorsque vous mangez du fruit de

mer. L’huile des fruits de mers (et des poissons pour les pêcheurs dans la salle) est alcaline ce qui est neutralisé par l’acide du citron. Pourquoi pas le vinaigre?

Devoir -à lire p234 « Omni 10 » ‘La chimie d’une piscine’ Questions p236 #1-5

Les bases réagissent aux composés organiques. Vous lavez vos vêtements avec du savon qui est alcalin. Si vous avez de la laine ou du coton ça détruit la fibre. Alors, rincez avec du vinaigre. (Un quart d’une tasse seulement!)

Fumez-vous? Une partie de la nicotine est stockée dans le cerveau. L’acidité du sang (le pH normal du sang est entre 7.35 et 7.45 si ça change par un dixième de l’écart normal, les résultats peuvent être fatal) augmente après avoir mangé, bu d’alcool ou avec le stress. Nicotine est alcaline. Le plus acide le sang, le plus soluble la nicotine. Si la nicotine stockée dans le cerveau se dissout dans le sang, le cerveau commence à avoir un besoin maladif (craving) pour une cigarette.

Le pH

Le pH est un mesure de la concentration d’ions d’hydrogène, [H+

(aq)].

Parenthèse carré indique concentration

Aqueux: ions entourés des molécules d’eau

Ion d’hydrogène

Acide; [H+(aq)] > [OH-

(aq)] ;base

Si [H+(aq)] = [OH-

(aq)] alors c’est une solution _____________

Ex. H2O(l) ↔ H+(aq) + OH-

(aq) (HOH)

renversible

L’échelle du pH p219 ‘Omni 10’

[H+(aq)] [H+

(aq)= OH-(aq)] [OH-

(aq)]

0---------------------------------7-----------------------------------14

Acide neutre alcalin/basique

HCl(aq) H2O NaOH(aq)

H2SO4(aq)

BTB:

Phth:

Litmus:

neutre

jaune vert bleu

incolore rose

Rose bleu

L’échelle du pH

L’importance du pH

Maintenir les variations de pH dans un système biologique est très important. Pour exemple, notre sang maintient un pH entre 7.35 et 7.45. Si le pH du sang change par quelques dixièmes de l’écart normal, les résultats peuvent être fatals. Trop ou trop petit de pH empêche la capacité du sang à transporter de l’oxygène.

La plupart des plantes grandissent le mieux dans une terre de pH entre 6 et 7. Plus ou moins peuvent empêcher les plantes d’absorber des nutriments de la terre. Et la couleur des fleurs, comme l’hortensia (hydrangea), dépend sur le pH.

Les bactéries ont un écart préféré de pH. Le vinaigre a un pH de ____ ce qui tue les bactéries. Et alors, on peut préserver la nourriture avec le vinaigre ex. Les cornichons.

2.2

Les shampooings ont d’habitude un pH de 8. Mais votre cuir chevelu (scalp) a un pH de 6. Rincez avec du vinaigre afin de neutraliser la base laissée par le shampooing. Un cuir chevelu alcalin résulte en pellicules (dandruff). Un shampooing qui dit ‘ajusté au pH’ veut dire qu’il y a des acides faibles y ajouté pour baisser le pH à 6.

Dr. Joe Schwarcz

Dr. Joe p213, p68 et p158

Devoir: p218 ‘Omni 10’ #1-2

Bibliographie

• www.mddep.gouv.qc.ca/.../2004/echelle-ph.htm • http://media.independent.com/img/photos/2007/06/25/

CRIB_blood_cells.jpg• http://www.merch-bot.com/media/catalog/product/

cache/1/image/5e06319eda06f020e43594a9c230972d/t/e/terrified-pickles_LRG.jpg

• http://www.merch-bot.com/media/catalog/product/cache/1/image/5e06319eda06f020e43594a9c230972d/t/e/terrified-pickles_LRG.jpg

• http://4.bp.blogspot.com/_mg7D3kYysfw/Rqb_X4MABII/AAAAAAAAClM/tHjpYI4dmRI/s400/joescience.JPG.jpg