3e prépa-métiers | Physique-Chimie | La matière et ses transformations
Dernière mise à jour : 21 octobre 2026
Matériel : un stylo et un crayon à papier. Calculatrice inutile. Lis chaque question jusqu'au bout avant de répondre.
C1 · Inès mesure le pH de produits de sa cuisine.
Aide : je compare le pH à 7. Plus petit que 7 : acide. Égal à 7 : neutre. Plus grand que 7 : basique.
1. Pour chaque produit, coche la bonne case.
| Produit | pH | Acide | Neutre | Basique |
|---|---|---|---|---|
| Jus de citron | 2,4 | ☐ | ☐ | ☐ |
| Savon | 10 | ☐ | ☐ | ☐ |
| Eau pure | 7 | ☐ | ☐ | ☐ |
| Vinaigre | 3 | ☐ | ☐ | ☐ |
| Bicarbonate dissous dans l'eau | 8,3 | ☐ | ☐ | ☐ |
| Lait | 6,6 | ☐ | ☐ | ☐ |
2. Le détartrant WC a un pH de 1,5. Le vinaigre a un pH de 3.
Aide : le plus acide a le pH le plus petit.
Entoure le plus acide : le détartrant / le vinaigre
3. Vrai ou faux ? Entoure la bonne réponse.
a) Le lait a un pH de 6,6 : il est neutre. VRAI / FAUX
b) Le pH n'a pas d'unité. VRAI / FAUX
1. 0,5 pt par ligne.
2. Le détartrant : 1,5 est plus petit que 3, il est plus loin de 7 (1 pt).
3. a) FAUX : seul 7 est neutre ; 6,6 est un peu acide (0,5 pt). b) VRAI (0,5 pt).
C2 · Yanis dépose une goutte de jus de citron sur du papier pH.
1. La tache a la même couleur que la case n° . Le pH du jus de citron est environ .
2. Entoure : le jus de citron est acide / neutre / basique
3. Voici les étapes de la mesure, dans le désordre.
A. Je compare la couleur du papier avec l'échelle de la boîte.
B. Je mets mes lunettes, mes gants et ma blouse.
C. Je dépose une goutte sur le papier pH avec l'agitateur.
D. Je trempe le bout de l'agitateur en verre dans la solution.
Écris les lettres dans le bon ordre : 1re : 2e : 3e : 4e :
4. Yanis mesure ensuite le pH de l'eau de mer avec un pH-mètre.
a) Le pH-mètre affiche :
b) Entoure : l'eau de mer est acide / neutre / basique
c) Coche l'outil le plus précis : ☐ le papier pH ☐ le pH-mètre
1. Case n° 2 ; pH ≈ 2 (0,5 pt + 0,5 pt).
2. 2 est plus petit que 7 : acide (0,5 pt).
3. Ordre : B → D → C → A (0,5 pt par lettre bien placée). On se protège d'abord, puis on trempe l'agitateur, on dépose la goutte et on compare.
4. a) 8,1 (0,5 pt). b) 8,1 est plus grand que 7 : basique (0,5 pt). c) Le pH-mètre : il donne le pH au dixième ; le papier pH donne le pH à 1 près (0,5 pt).
C3 · Voici trois béchers dessinés comme des modèles : on dessine seulement quelques ions.
1. Compte les ions dans chaque bécher.
| Bécher | Nombre d'ions H+ | Nombre d'ions OH− |
|---|---|---|
| A | ||
| B | ||
| C |
2. Aide : plus de H+ → acide ; autant → neutre ; plus de OH− → basique. Coche la bonne case.
| Bécher | Acide | Neutre | Basique |
|---|---|---|---|
| A | ☐ | ☐ | ☐ |
| B | ☐ | ☐ | ☐ |
| C | ☐ | ☐ | ☐ |
3. Le vinaigre a un pH de 3 : il est acide. Complète avec H+ ou OH−.
Le vinaigre contient plus d'ions que d'ions .
4. Vrai ou faux ? Entoure la bonne réponse.
a) OH− est un ion négatif. VRAI / FAUX
b) Une solution basique contient plus d'ions H+ que d'ions OH−. VRAI / FAUX
1. A : 2 H+ et 5 OH− ; B : 4 et 4 ; C : 6 et 1. 0,25 pt par nombre.
2. A : plus de OH− → basique. B : autant → neutre. C : plus de H+ → acide. 0,5 pt par bécher.
3. Le vinaigre contient plus d'ions H+ que d'ions OH− (1 pt).
4. a) VRAI : le signe − est en haut à droite (0,5 pt). b) FAUX : une solution basique contient plus d'ions OH− (0,5 pt).
C4, C5 · Karim fait le ménage.
Aide : quand on ajoute de l'eau, le pH se rapproche de 7, sans jamais passer de l'autre côté de 7.
1. Karim verse beaucoup d'eau dans du vinaigre de pH 3. Coche le pH qu'il peut mesurer après :
☐ 2 ☐ 4 ☐ 8
2. Karim verse un peu d'eau de Javel (pH 12) dans un seau d'eau. Coche le pH qu'il peut mesurer dans le seau :
☐ 13 ☐ 10 ☐ 5
3. Sur le bidon de déboucheur, Karim voit ce pictogramme.
a) Entoure le nom de ce pictogramme : corrosif / nocif ou irritant
b) Coche les trois protections à mettre :
☐ des lunettes de protection ☐ une casquette ☐ des gants ☐ des écouteurs ☐ une blouse
4. Bonne idée ou mauvaise idée ? Entoure.
a) Mélanger l'eau de Javel et le détartrant pour nettoyer plus fort. BONNE / MAUVAISE
b) Pour diluer un acide, verser l'acide dans l'eau. BONNE / MAUVAISE
c) Utiliser le déboucheur dans une pièce aérée. BONNE / MAUVAISE
1. pH = 4 : le vinaigre est acide, son pH monte vers 7 sans dépasser 7. 2 : le pH aurait baissé ; 8 : il aurait dépassé 7 (1 pt).
2. pH = 10 : l'eau de Javel est basique, son pH descend vers 7 sans passer sous 7. L'eau du seau est encore basique (1 pt).
3. a) Corrosif : il brûle la peau et les yeux (0,5 pt).
b) Lunettes, gants, blouse (1 pt : 0,25 pt par bonne case, et 0,25 pt si aucune mauvaise case n'est cochée).
4. 0,5 pt par réponse.
a) MAUVAISE : eau de Javel + détartrant acide dégagent du chlore, un gaz toxique.
b) BONNE : on verse l'acide dans l'eau, jamais l'eau dans l'acide (risque de projections).
c) BONNE : on travaille dans une pièce aérée.
C1 · Inès mesure le pH de produits de la maison.
| Produit | pH | Acide, neutre ou basique ? |
|---|---|---|
| Vinaigre | 2,9 | |
| Savon | 9,5 | |
| Eau pure | 7 | |
| Eau de Javel | 12 | |
| Lait | 6,6 | |
| Jus de citron | 2,4 |
1. Complète la dernière colonne du tableau.
2. Range les trois produits acides du plus acide au moins acide.
3. Yanis dit : « Le lait a un pH de 6,6, presque 7. Donc il est neutre. » A-t-il raison ? Justifie.
1. 0,5 pt par ligne. Vinaigre : acide ; savon : basique ; eau pure : neutre ; eau de Javel : basique ; lait : acide ; jus de citron : acide. On compare chaque pH à 7.
2. Le plus acide a le pH le plus petit : jus de citron (2,4) → vinaigre (2,9) → lait (6,6) (1 pt).
3. Non. Seul un pH égal à 7 est neutre. 6,6 est plus petit que 7 : le lait est très légèrement acide (1 pt).
C2 · Sami dépose une goutte d'eau savonneuse sur du papier pH.
1. Quel est le pH de l'eau savonneuse ? Est-elle acide, neutre ou basique ?
2. Voici les étapes de la mesure, dans le désordre. Écris les lettres dans le bon ordre.
A. Je compare la couleur avec l'échelle de la boîte. B. Je pose un petit morceau de papier pH sur une soucoupe. C. Je mets mes lunettes, mes gants et ma blouse. D. Je dépose une goutte avec l'agitateur. E. Je trempe l'agitateur dans la solution.
Ordre : → → → →
3. Pour aller plus vite, Sami trempe le papier pH directement dans le flacon. Pourquoi ne faut-il pas faire ça ?
4. Vers 1850, le pH de l'eau de mer était d'environ 8,2. Aujourd'hui, on mesure :
a) Quelle valeur affiche le pH-mètre ?
b) Avec du papier pH, pourrait-on voir la différence entre 8,2 et 8,1 ? Justifie.
1. La tache a la couleur de la case 9 : pH ≈ 9. 9 est plus grand que 7 : l'eau savonneuse est basique (0,5 pt + 0,5 pt).
2. Ordre : C → B → E → D → A (1,5 pt ; retirer 0,5 pt par lettre mal placée).
3. En trempant le papier dans le flacon, on salit la solution de tout le flacon. On dépose une seule goutte avec un agitateur en verre (1 pt).
4. a) 8,1 (0,5 pt).
b) Non. Le papier pH donne le pH à 1 près : il donnerait 8 les deux fois. Il faut le pH-mètre, précis au dixième (1 pt).
C3 · Voici trois béchers dessinés comme des modèles : on dessine seulement quelques ions.
1. Pour chaque bécher, dis si la solution est acide, neutre ou basique.
A : B : C :
2. Le déboucheur a un pH d'environ 13. Quel bécher peut le représenter ? Justifie.
3. Donne le nom de l'ion H+ et le nom de l'ion OH−. Lequel est un ion négatif ?
4. Lis le document.
Vers 1850, le pH de l'eau de mer était d'environ 8,2. Aujourd'hui, il est d'environ 8,1. Les océans absorbent une partie du dioxyde de carbone rejeté par les voitures et les usines. En se dissolvant, ce gaz donne un peu plus d'ions H+ dans l'eau.
Sources : GIEC ; Encyclopædia Universalis, « Acidification de l'océan ».
a) Aujourd'hui, l'eau de mer est-elle acide ou basique ? Justifie.
b) Le pH a baissé. Explique pourquoi, avec les ions.
1. A : autant de H+ que de OH− → neutre. B : plus de OH− → basique. C : plus de H+ → acide. 0,5 pt par bécher.
2. 13 est plus grand que 7 : le déboucheur est basique, il contient plus d'ions OH−. C'est le bécher B (1 pt).
3. H+ : ion hydrogène ; OH− : ion hydroxyde. L'ion négatif est OH− (signe −) (1 pt).
4. a) 8,1 est plus grand que 7 : l'eau de mer est encore basique (0,5 pt).
b) Le dioxyde de carbone dissous donne plus d'ions H+. Plus il y a d'ions H+, plus le pH est petit : le pH baisse (1 pt).
C4, C5 · Au lycée, Ana et Tom diluent du vinaigre de pH 2,9 avec beaucoup d'eau. Puis ils mesurent le pH.
1. Ana trouve 3,4. Tom trouve 8. Qui s'est trompé ? Justifie.
2. On dilue de l'eau de Javel (pH 12) dans un seau d'eau. Le pH va-t-il augmenter ou diminuer ? L'eau du seau est-elle encore basique ?
3. Voici deux pictogrammes trouvés sur des produits ménagers.
a) Donne le nom de chaque pictogramme.
A : B :
b) Cite les trois protections à porter avec ces produits.
4. Pourquoi ne faut-il jamais mélanger l'eau de Javel avec un détartrant ?
1. Tom s'est trompé. Le vinaigre est acide : en diluant, son pH monte vers 7 sans dépasser 7. 8 est plus grand que 7 : impossible. 3,4 est entre 2,9 et 7 : c'est possible (1,5 pt).
2. L'eau de Javel est basique : son pH diminue vers 7 (0,5 pt). Il reste plus grand que 7 : l'eau du seau est encore basique, on garde les gants (0,5 pt).
3. a) A : corrosif ; B : nocif ou irritant (0,5 pt).
b) Lunettes, gants, blouse (1 pt).
4. Le détartrant est acide. Avec l'eau de Javel, il dégage du chlore, un gaz toxique pour les yeux, le nez et les poumons (1 pt).
C1 · Voici le pH de huit produits de la maison.
| Produit | pH |
|---|---|
| Détartrant WC | 1,5 |
| Jus de citron | 2,4 |
| Vinaigre | 2,9 |
| Lait | 6,6 |
| Bicarbonate dissous dans l'eau | 8,3 |
| Savon | 9,5 |
| Eau de Javel | 12 |
| Déboucheur | 13,5 |
1. Range les huit produits dans le tableau.
| Acide | Neutre | Basique |
|---|---|---|
2. Quel produit est le plus fortement acide ? Le plus fortement basique ? Justifie avec le nombre 7.
3. Léo dit : « Le jus de citron est plus acide que le détartrant, car 2,4 est plus grand que 1,5. » Explique son erreur.
1. 0,25 pt par produit bien rangé.
| Acide | Neutre | Basique |
|---|---|---|
| détartrant, jus de citron, vinaigre, lait | aucun | bicarbonate, savon, eau de Javel, déboucheur |
Le piège : le lait (6,6) n'est pas neutre, il est très légèrement acide.
2. Plus le pH est loin de 7, plus la solution est fortement acide ou basique. Le plus fortement acide : le détartrant (1,5, le plus petit). Le plus fortement basique : le déboucheur (13,5, le plus grand) (0,75 pt chacun).
3. C'est l'inverse : plus le pH est petit, plus la solution est acide. 1,5 est plus petit que 2,4 : le détartrant est plus acide que le jus de citron (1,5 pt).
C2 · Nina mesure le pH de l'eau de Javel. Voici ce qu'elle a fait.
1. Je mets mes lunettes.
2. Je trempe un morceau de papier pH dans la bouteille d'eau de Javel.
3. Je compare la couleur du papier avec l'échelle de la boîte.
1. Quel pH Nina lit-elle ? L'eau de Javel est-elle acide, neutre ou basique ?
2. Nina a fait deux erreurs. Trouve-les et écris ce qu'elle aurait dû faire.
3. Nina mesure ensuite l'eau du robinet. Avec le papier pH, la tache est entre la case 7 et la case 8. Avec le pH-mètre, elle lit 7,5.
a) Les deux mesures sont-elles d'accord ? Explique.
b) L'eau du robinet de Nina est-elle acide, neutre ou basique ? Quel outil t'a permis de répondre ?
1. La tache a la couleur de la case 12 : pH ≈ 12. 12 est plus grand que 7 : l'eau de Javel est basique (0,5 pt + 0,5 pt).
2. 1 pt par erreur (0,5 pt l'erreur, 0,5 pt la correction).
3. a) Oui. Le papier pH donne le pH à 1 près : entre 7 et 8. Le pH-mètre donne le dixième : 7,5 est bien entre 7 et 8 (1 pt).
b) 7,5 est plus grand que 7 : l'eau est légèrement basique. C'est le pH-mètre, plus précis, qui permet de le dire ; avec le papier seul, on hésite entre 7 et 8 (1 pt).
C3 · Voici deux béchers dessinés comme des modèles. L'un représente le savon (pH 9,5), l'autre le déboucheur (pH 13,5).
1. Les deux solutions sont-elles acides ou basiques ? Justifie avec les ions.
2. Quel bécher représente le déboucheur ? Justifie.
3. Lis le document.
Vers 1850, le pH de l'eau de mer était d'environ 8,2. Aujourd'hui, il est d'environ 8,1. Les océans absorbent une partie du dioxyde de carbone rejeté par les voitures et les usines. En se dissolvant, ce gaz donne un peu plus d'ions H+ dans l'eau. Les coquillages et les coraux ont alors plus de mal à fabriquer leur coquille ou leur squelette.
Sources : GIEC ; Encyclopædia Universalis, « Acidification de l'océan ».
a) Explique avec les ions pourquoi le pH de l'eau de mer a baissé.
b) Sami dit : « On parle d'acidification, donc l'eau de mer est devenue acide. » A-t-il raison ? Explique ce que veut dire « acidification ».
1. Dans les deux béchers, il y a plus d'ions OH− que d'ions H+ : les deux solutions sont basiques (1 pt).
2. Plus il y a d'ions OH−, plus le pH est grand. Le bécher X a le plus d'ions OH− (6 contre 3) : c'est le déboucheur, de pH 13,5. Le bécher Y est le savon (1,5 pt).
3. a) Le dioxyde de carbone dissous donne plus d'ions H+. Plus il y a d'ions H+, plus le pH est petit : il a baissé (1 pt).
b) Non. 8,1 est plus grand que 7 : l'eau de mer est encore basique. « Acidification » veut dire que le pH baisse et se rapproche du côté acide, pas que l'eau est devenue acide (1,5 pt).
C4, C5 · Au lycée, Lina dilue du vinaigre en deux fois. Elle mesure le pH au pH-mètre.
| Solution | Vinaigre au départ | Après avoir ajouté de l'eau | Après avoir ajouté encore beaucoup d'eau |
|---|---|---|---|
| pH mesuré | 2,4 | 2,9 | 3,4 |
1. Comment le pH change-t-il quand Lina ajoute de l'eau ? Vers quelle valeur va-t-il ?
2. Lina dit : « Si j'ajoute encore beaucoup d'eau, le pH finira par arriver à 9. » A-t-elle raison ? Justifie.
3. Pour diluer un détartrant très acide, Lina hésite : verser l'eau dans le détartrant, ou le détartrant dans l'eau ? Que doit-elle faire ? Pourquoi ?
4. Sur une bouteille d'eau de Javel, on lit : « Ne pas utiliser en combinaison avec d'autres produits. Peut libérer des gaz dangereux (chlore). » Le grand frère de Lina veut mélanger l'eau de Javel et du vinaigre pour nettoyer la douche. Explique-lui le danger, puis donne deux règles de sécurité pour utiliser l'eau de Javel.
1. Le pH augmente (2,4 → 2,9 → 3,4). Il va vers 7 (1 pt).
2. Non. Un acide dilué reste acide : son pH se rapproche de 7 mais ne dépasse jamais 7. Il ne peut pas arriver à 9 (1 pt).
3. Elle doit verser le détartrant dans l'eau (0,5 pt). Si on verse l'eau dans l'acide, le mélange peut chauffer très fort d'un coup et projeter de l'acide sur le visage et les mains (1 pt).
4. Le vinaigre est acide. Avec l'eau de Javel, il dégage du chlore, un gaz toxique qui brûle les yeux, le nez, la gorge et les poumons (0,5 pt). Deux règles parmi (0,5 pt chacune) : ne jamais mélanger deux produits ; porter lunettes, gants et blouse ; travailler dans une pièce aérée ; lire l'étiquette et ses pictogrammes.