pH : un nombre de 0 à 14, sans unité. Je le compare à 7 : plus petit que 7 → acide ; égal à 7 → neutre ; plus grand que 7 → basique.
Plus le pH est loin de 7, plus la solution est fortement acide (vers 0) ou basique (vers 14).
Papier pH : je dépose une goutte avec un agitateur, je compare la couleur à l'échelle de la boîte (pH à 1 près). pH-mètre : je lis le nombre sur l'écran (au dixième).
Acide : plus d'ions H+ que d'ions OH−. Neutre : autant. Basique : plus d'ions OH−.
Diluer (ajouter de l'eau) : le pH se rapproche de 7, sans jamais le dépasser.
Produit corrosif ou irritant : lunettes, gants, blouse. On verse l'acide dans l'eau. On ne mélange jamais eau de Javel et produit acide.
Commence par le niveau socle, puis avance à ton rythme. Le code (C1, C2…) indique la capacité travaillée. Les valeurs de pH sont celles du cours (tableau de la section 2).
Niveau socle — je m'entraîne pas à pas
Exercice 1Acide, neutre ou basique ? (C1)Socle
Voici l'échelle de pH. La case 7 est encadrée.
L'échelle de pH, de 0 à 14.
Pour chaque pH, écris acide, neutre ou basique. Le premier est fait pour toi.
Aide : je compare le pH à 7. Plus petit que 7 : acide. Égal à 7 : neutre. Plus grand que 7 : basique.
Exemple. pH = 2 → 2 est plus petit que 7 → acide.
1. pH = 7 →
2. pH = 9 →
3. pH = 5 →
4. pH = 12 →
5. pH = 6,5 →
6. pH = 7,5 →
1. pH égal à 7 : neutre.
2. 9 est plus grand que 7 : basique.
3. 5 est plus petit que 7 : acide.
4. 12 est plus grand que 7 : basique.
5. 6,5 est plus petit que 7 : acide (un peu acide : il est proche de 7, mais seul 7 est neutre).
6. 7,5 est plus grand que 7 : basique (un peu basique).
Exercice 2Les produits de la cuisine (C1)Socle
Dans la cuisine, on a mesuré le pH de quatre produits.
Produit
pH
Plus petit, égal ou plus grand que 7 ?
Famille
Jus de citron
2
plus petit
acide
Vinaigre
3
Lait
6,6
Eau + bicarbonate
8,3
Aide : regarde la première ligne, elle est faite pour toi. Je fais pareil : je compare à 7, puis j'écris la famille.
1. Complète la ligne du vinaigre.
2. Complète la ligne du lait.
3. Complète la ligne de l'eau avec du bicarbonate.
4. Lequel est le plus acide : le jus de citron ou le vinaigre ?
1. Vinaigre : 3 est plus petit que 7 → acide.
2. Lait : 6,6 est plus petit que 7 → acide (très légèrement acide, presque neutre).
3. Eau + bicarbonate : 8,3 est plus grand que 7 → basique.
4. Le plus acide a le pH le plus petit (le plus loin de 7) : 2 est plus petit que 3. Le jus de citron est le plus acide.
Exercice 3Vrai ou faux sur le pH (C1)Socle
Pour chaque phrase, écris vrai ou faux. Si c'est faux, corrige la phrase.
Aide : relis l'encadré « À savoir » et l'encadré « Attention » de la section 2 du cours.
1. Le pH est un nombre qui va de 0 à 14.
2. Le pH se mesure en degrés.
3. Une solution de pH 6 est neutre.
4. Une solution de pH 10 est basique.
5. Un produit de pH 1 est plus acide qu'un produit de pH 4.
6. Les produits basiques ne sont jamais dangereux.
1.Vrai.
2.Faux. Le pH n'a pas d'unité. On écrit simplement « pH = 3 ».
3.Faux. 6 est plus petit que 7 : la solution est un peu acide. Seul le pH 7 est neutre.
4.Vrai. 10 est plus grand que 7.
5.Vrai. 1 est plus loin de 7 que 4 : le produit de pH 1 est plus acide.
6.Faux. Un produit très basique peut être aussi dangereux qu'un acide : le déboucheur (pH 13 à 14) brûle la peau.
Exercice 4Lire la couleur du papier pH (C2)Socle
On dépose une goutte de trois produits sur trois morceaux de papier pH : A, B et C. On compare ensuite chaque tache avec l'échelle de la boîte.
Trois morceaux de papier pH après la goutte, et l'échelle de la boîte.
Aide : je cherche dans l'échelle la case qui a la même couleur que la tache. Le pH, c'est le nombre écrit sous cette case.
1. Papier A (vinaigre) : pH =
2. Papier B (savon) : pH =
3. Papier C (déboucheur) : pH =
4. Pour chaque produit, écris acide, neutre ou basique.
1. Tache orange, comme la case 3 : pH ≈ 3.
2. Tache bleu clair, comme la case 10 : pH ≈ 10.
3. Tache violette, comme la case 13 : pH ≈ 13.
4. Vinaigre : 3 < 7 → acide. Savon : 10 > 7 → basique. Déboucheur : 13 > 7 → basique (fortement : 13 est loin de 7).
Exercice 5Lire l'écran du pH-mètre (C2)Socle
Au laboratoire, on plonge la sonde d'un pH-mètre dans trois solutions. Voici les trois écrans.
Les trois écrans, quand le nombre ne bouge plus.
Aide : le pH-mètre donne le pH directement : c'est le nombre sur l'écran. Ensuite, je compare ce nombre à 7.
1. Écris le pH de chaque solution.
2. Classe chaque solution : acide, neutre ou basique.
3. Laquelle est la plus proche de neutre ?
1. Jus de citron : pH = 2,3. Lait : pH = 6,6. Eau de Javel : pH = 12,4.
Exercice 8Compter les ions dans trois béchers (C3)Socle
Voici le modèle de trois solutions. On a dessiné seulement quelques ions dans chaque bécher.
Un modèle : en vrai, il y a des milliards de milliards d'ions dans chaque goutte.
Aide : pour chaque bécher, je compte les H+ (en rouge), puis les OH− (en bleu). Je compare les deux nombres.
Bécher
Nombre de H+
Nombre de OH−
Acide, neutre ou basique ?
A
B
C
1. Complète le tableau.
2. Quel bécher a un pH égal à 7 ?
3. Quel bécher a un pH plus grand que 7 ?
1.
Bécher
H+
OH−
Famille
A
1
5
plus de OH− → basique
B
5
2
plus de H+ → acide
C
3
3
autant → neutre
2. Le bécher C (neutre) : pH = 7.
3. Le bécher A (basique) : pH plus grand que 7.
Exercice 9On ajoute de l'eau : le pH monte ou descend ? (C4)Socle
À la maison, on dilue des produits : on leur ajoute de l'eau.
Aide : quand on dilue, le pH se rapproche de 7. Acide (pH plus petit que 7) : le pH monte vers 7. Basique (pH plus grand que 7) : le pH descend vers 7.
Produit qu'on dilue
pH avant
Acide ou basique ?
Le pH monte ou descend ?
Vinaigre (exemple)
3
acide
il monte vers 7
Eau de Javel
12
Jus de citron
2
Savon
10
1. Complète le tableau.
2. On dilue le jus de citron. Il devient : moins acide ou plus acide ?
3. Après dilution, l'eau de Javel est-elle encore basique ?
1. Eau de Javel : basique, le pH descend vers 7. Jus de citron : acide, le pH monte vers 7. Savon : basique, le pH descend vers 7.
2. Son pH monte vers 7 : il devient moins acide.
3.Oui. Son pH descend vers 7, mais ne descend jamais sous 7 : elle reste basique.
Exercice 10Reconnaître les pictogrammes (C5)Socle
Voici trois pictogrammes de danger. On les trouve sur des produits de la maison.
Trois pictogrammes de danger (dessins simplifiés).
Aide : trois noms possibles : corrosif (ronge et brûle la peau) – inflammable (prend feu facilement, vu au chapitre 1) – nocif / irritant (irrite la peau ou les yeux).
1. Pictogramme 1 :
2. Pictogramme 2 :
3. Pictogramme 3 :
4. Lequel trouve-t-on sur un bidon de déboucheur à la soude ?
1. Le point d'exclamation : nocif / irritant.
2. La flamme : inflammable.
3. Le liquide qui ronge la main et la plaque : corrosif.
4. Le déboucheur à la soude (pH 13 à 14) est corrosif : pictogramme 3.
Exercice 11Choisir ses protections (C5)Socle
Sami aide au ménage. Il doit utiliser un détartrant WC. Sur la bouteille, il voit ce pictogramme.
3. Le pH-mètre est le plus précis : il donne le pH au dixième. Le papier pH donne le pH seulement à 1 près : 6,6 est arrondi à 7.
4.Léa : le lait est très légèrement acide (pH 6,4 à 6,8 dans le tableau du cours). Quand le pH est très proche de 7, il faut un pH-mètre pour trancher.
Exercice 14Les trois erreurs de Bilal (C2)Standard
Bilal mesure le pH de l'eau de Javel, puis du vinaigre. Voici ce qu'il fait.
① Il enlève ses lunettes : elles le gênent pour voir les couleurs.
② Il trempe directement un morceau de papier pH dans le flacon d'eau de Javel.
③ Il compare la couleur avec l'échelle de la boîte et écrit : « pH = 12 ».
④ Il prend le même agitateur, sans le rincer, et dépose une goutte de vinaigre sur un nouveau papier pH.
⑤ Il compare et écrit : « pH = 3 ».
1. Trouve les trois erreurs de Bilal (donne leur numéro).
2. Pour chaque erreur, explique le problème et écris ce qu'il aurait dû faire.
3. Bilal a un pH-mètre. Écris les étapes pour mesurer le pH du vinaigre avec cet appareil.
1. Les erreurs sont ①, ② et ④.
2.
① L'eau de Javel est basique et irritante ou corrosive : une projection peut brûler les yeux. Il garde ses lunettes (avec gants et blouse).
② On ne trempe jamais le papier dans le flacon : on salit la solution. Il pose le papier sur une soucoupe et dépose une goutte avec l'agitateur.
④ Il reste de l'eau de Javel sur l'agitateur : la mesure du vinaigre est faussée, et on mélange un produit basique et un produit acide. Il doit rincer l'agitateur à l'eau entre deux solutions.
3. Je mets lunettes, gants et blouse. Je verse un peu de vinaigre dans un bécher. Je rince la sonde à l'eau distillée. Je plonge la sonde dans le vinaigre. J'attends que le nombre ne bouge plus, je le lis et je l'écris. Je rince la sonde et je la range.
Exercice 15L'eau de mer change de pH (C1, C3)Standard
Le pH de l'eau de mer était d'environ 8,2 vers 1850. Il est d'environ 8,1 aujourd'hui (source : GIEC). Les océans absorbent une partie du dioxyde de carbone rejeté par les voitures, les usines et le chauffage.
Le pH de l'eau de mer, en 1850 et aujourd'hui (morceau agrandi de l'échelle de pH).
1. L'eau de mer est-elle acide, neutre ou basique aujourd'hui ? Justifie.
2. Depuis 1850, le pH de l'eau de mer a-t-il augmenté ou diminué ? De combien ?
3. Quels ions sont devenus un peu plus nombreux dans l'eau de mer : H+ ou OH− ?
4. Mehdi dit : « L'océan est devenu acide. » Corrige sa phrase.
5. Quels êtres vivants sont gênés par ce changement ?
1. 8,1 est plus grand que 7 : l'eau de mer est basique.
2. Il a diminué : 8,2 − 8,1 = 0,1.
3. Le pH baisse : l'eau se rapproche du côté acide. Les ions H+ sont devenus un peu plus nombreux (le CO2 qui se dissout en donne).
4. L'océan n'est pas acide : son pH (8,1) est encore plus grand que 7. Il reste basique, mais il se rapproche du côté acide : on parle d'acidification des océans.
5. Les coquillages et les coraux : ils ont plus de mal à fabriquer leur coquille ou leur squelette.
Exercice 16Quel pH après la dilution ? (C4)Standard
Pour laver le sol, on verse un peu d'eau de Javel (pH 12) dans un grand seau d'eau. Pour nettoyer une cafetière, on mélange du vinaigre (pH 3) avec beaucoup d'eau.
1. L'eau de Javel est diluée. Quel pH peut-on mesurer dans le seau : 6 ; 10 ; 13 ? Justifie, et explique pourquoi les deux autres sont impossibles.
2. Le vinaigre est dilué. Quel pH peut-on mesurer : 2 ; 4 ; 8 ? Justifie.
3. Faut-il garder les gants pour laver le sol avec l'eau du seau ? Explique.
4. Pourquoi le vinaigre dilué est-il moins acide ? Utilise le mot « ions H+ ».
1. L'eau de Javel est basique : en diluant, son pH descend vers 7, sans passer sous 7. Réponse : pH = 10. 13 : impossible, le pH a monté. 6 : impossible, le pH est passé sous 7 (l'eau serait devenue acide).
2. Le vinaigre est acide : en diluant, son pH monte vers 7, sans dépasser 7. Réponse : pH = 4. (2 : le pH a baissé ; 8 : il a dépassé 7.)
3.Oui. Le pH 10 est encore plus grand que 7 : l'eau du seau est encore basique. On garde les gants.
4. Les ions H+ sont aussi nombreux, mais répartis dans beaucoup plus d'eau : il y en a moins dans chaque goutte. Le pH se rapproche de 7.
Exercice 17L'étiquette du déboucheur du plombier (C1, C3, C5)Standard
Un plombier doit déboucher un évier. Il prend un bidon de déboucheur. Voici son étiquette.
L'étiquette du bidon de déboucheur (extrait).
1. Le déboucheur est-il acide, neutre ou basique ? Est-il fortement ou faiblement ? Justifie.
2. Quels ions sont les plus nombreux dans ce produit ?
3. Quel est le nom du pictogramme ? Que veut-il dire ?
4. Quelles protections le plombier doit-il mettre ? Recopie la phrase de l'étiquette qui le dit.
5. Le client dit : « Ce n'est pas un acide, donc ce n'est pas dangereux. » Que lui répond le plombier ?
1. pH 13 à 14 : plus grand que 7, donc basique. Il est fortement basique : son pH est très loin de 7, près de 14.
2. Basique : plus d'ions OH− (ions hydroxyde) que d'ions H+.
3. Pictogramme corrosif : le produit ronge et brûle la peau, les yeux et certains métaux.
4.Lunettes, gants et vêtements de protection (blouse ou manches longues). Phrase : « Porter des gants, des vêtements de protection et un équipement de protection des yeux. »
5. Une solution basique peut être aussi dangereuse qu'un acide. Le déboucheur, très basique, brûle la peau et les yeux : c'est écrit sur l'étiquette.
Exercice 18Danger ou pas danger ? (C4, C5)Standard
Voici quatre situations. Pour chacune, dis si elle est sans danger ou dangereuse, puis explique.
1. Karim verse un peu d'eau de Javel dans un seau d'eau pour laver le carrelage.
2. Lucie verse du vinaigre dans de l'eau de Javel pour « que ça nettoie mieux ».
3. Pour diluer un détartrant acide, Adam remplit d'abord un seau d'eau, puis il verse le détartrant doucement dedans.
4. Pour diluer le même détartrant, Jade verse l'eau du robinet directement dans la bouteille de détartrant.
1.Sans danger (avec des gants) : c'est une dilution dans l'eau. On ne mélange pas deux produits ménagers.
2.Dangereuse. Le vinaigre est acide. Eau de Javel + produit acide dégagent du chlore, un gaz toxique qui brûle les yeux, le nez, la gorge et les poumons.
3.Sans danger : Adam verse l'acide dans l'eau. C'est la bonne méthode (avec lunettes et gants).
4.Dangereuse : Jade 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.
Approfondissement — je résous seul
Exercice 19Enquête : les quatre flacons sans étiquette (C1, C2, C3, C4, C5)Approfondissement
Au laboratoire, quatre flacons A, B, C et D ont perdu leur étiquette. On sait qu'ils contiennent : du vinaigre, du lait, de l'eau avec du bicarbonate et du déboucheur à la soude (dilué pour le laboratoire, mais encore corrosif). On mesure le pH de A et B au papier pH, et celui de C et D au pH-mètre.
Les quatre mesures, et l'échelle de la boîte de papier pH.
1. Donne le pH de chaque flacon, puis sa famille.
2. Retrouve le contenu de chaque flacon. Explique ta démarche avec le tableau du cours.
3. Range les flacons du plus grand nombre d'ions H+ au plus grand nombre d'ions OH−.
4. On dilue le contenu du flacon B avec beaucoup d'eau. Propose une valeur de pH possible et justifie.
5. Quel flacon demande le plus de précautions ? Lesquelles ?
1. A : violet → pH ≈ 13, basique. B : orange → pH ≈ 3, acide. C : pH = 8,3, basique. D : pH = 6,6, acide (très légèrement).
2. Je compare avec le tableau du cours : déboucheur (13 à 14), vinaigre (2,4 à 3,4), bicarbonate dissous (environ 8,3), lait (6,4 à 6,8).
A = déboucheur ; B = vinaigre ; C = eau + bicarbonate ; D = lait.
3. Plus le pH est petit, plus il y a d'ions H+. Ordre des pH croissants : B (3) → D (6,6) → C (8,3) → A (13). B a le plus d'ions H+ ; A a le plus d'ions OH−.
4. Le vinaigre est acide : en diluant, son pH monte vers 7 sans le dépasser. Toute valeur entre 3 et 7 (7 non compris) convient, par exemple pH = 4 ou 5.
5. Le flacon A (déboucheur) : pH 13, très loin de 7, produit corrosif. Lunettes, gants, blouse ; ne jamais le mélanger avec un autre produit.
Exercice 20Détartrer la machine à café du restaurant (C3, C4, C5)Approfondissement
Un technicien de maintenance entretient la machine à café d'un restaurant. Le calcaire bouche les tuyaux. Il utilise un détartrant concentré, très acide, qui porte le pictogramme corrosif. La notice dit : « Diluer une dose de produit dans un litre d'eau. »
1. Avant de commencer, de quoi le technicien doit-il se protéger ? Avec quoi ?
2. Il a un seau d'eau et le bidon de détartrant. Décris en deux phrases comment il prépare le mélange, et pourquoi dans cet ordre.
3. Comparé au pH du produit concentré, le pH du mélange dilué sera-t-il plus petit, plus grand mais sous 7, ou plus grand que 7 ? Justifie.
4. Dans le mélange dilué, quels ions sont les plus nombreux ? Y en a-t-il plus ou moins dans chaque goutte que dans le produit concentré ?
5. Un collègue propose d'ajouter de l'eau de Javel « pour désinfecter en même temps ». Que doit répondre le technicien ? Explique le danger.
1. Le produit est corrosif : il brûle la peau et les yeux. Il met des lunettes, des gants et une blouse (ou manches longues), et il travaille dans un endroit aéré.
2. Il met d'abord l'eau dans le seau, puis il verse doucement le détartrant dans l'eau. Dans l'autre sens (eau dans l'acide), le mélange peut chauffer d'un coup et projeter de l'acide.
3. En diluant un acide, le pH monte vers 7 sans dépasser 7. Le pH du mélange sera plus grand que celui du produit concentré, mais toujours plus petit que 7 : le mélange reste acide.
4. Le mélange reste acide : les ions H+ sont les plus nombreux. Mais ils sont répartis dans beaucoup plus d'eau : il y en a moins dans chaque goutte.
5.Il refuse. L'eau de Javel mélangée à un produit acide dégage du chlore, un gaz toxique qui brûle les yeux, le nez, la gorge et les poumons. On n'utilise qu'un produit à la fois, et on rince bien entre deux.
Exercice 21Le compte rendu de Lina : trouver les erreurs (C1, C2, C3, C4)Approfondissement
Lina a fait des mesures de pH en TP. Voici son tableau de résultats. Plusieurs lignes contiennent une erreur.
Ligne
Solution
Outil
pH trouvé
Conclusion de Lina
1
Vinaigre
papier pH
3
basique
2
Eau de Javel
pH-mètre
12,4
basique : plus d'ions OH− que d'ions H+
3
Lait
pH-mètre
6,6
neutre
4
Savon
papier pH
9,7
basique
5
Vinaigre + beaucoup d'eau
papier pH
9
en diluant, le pH a augmenté, c'est normal
6
Jus de citron
pH-mètre
2,3
acide : il n'y a aucun ion OH−
1. Une seule ligne est entièrement juste. Laquelle ?
2. Pour chacune des autres lignes, explique l'erreur et corrige-la.
1. La ligne 2 est juste : 12,4 > 7, l'eau de Javel est basique et contient plus d'ions OH−.
2. Il y a cinq lignes fausses : 1, 3, 4, 5 et 6.
Ligne 1 : 3 est plus petit que 7, le vinaigre est acide, pas basique.
Ligne 3 : 6,6 est plus petit que 7, le lait est très légèrement acide. Seul 7 est neutre.
Ligne 4 : le papier pH donne le pH à 1 près. Il ne peut pas donner 9,7. Lina doit écrire un nombre entier, ici pH ≈ 10 (ou utiliser le pH-mètre).
Ligne 5 : en diluant un acide, le pH monte vers 7 mais ne dépasse jamais 7. Un pH de 9 est impossible : la mesure est fausse (agitateur mal rincé, par exemple). Il faut la refaire ; on doit trouver un pH entre 3 et 7.
Ligne 6 : le jus de citron est bien acide, mais une solution acide contient aussi quelques ions OH−. Il faut écrire : « plus d'ions H+ que d'ions OH− ».