pH et solutions acido-basiques — Physique-Chimie — Terminale Bac Pro Groupement 5
Dernière mise à jour : 21 octobre 2026
Compléter le tableau (acide / neutre / basique) :
| pH | Caractère |
|---|---|
| 3 | ……… |
| 7 | ……… |
| 10 | ……… |
pH = 3 : acide ; pH = 7 : neutre ; pH = 10 : basique.
Une solution a \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-4}\) mol/L.
a) Calculer : \(\text{pH} = -\log(10^{-4}) = \) ………
b) La solution est-elle acide ou basique ?
a) \(\text{pH} = -\log(10^{-4}) = \mathbf{4}\)
b) pH = 4 \(\lt\) 7 : la solution est acide.
Une solution a un pH = 5.
Calculer : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-\ldots} = \) ……… mol/L
\([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-5} = \mathbf{1 \times 10^{-5}}\) mol/L.
Un technicien de laboratoire ajoute de l'eau à une solution acide de pH = 3. Le pH va-t-il augmenter ou diminuer ? Entourer la bonne réponse : augmenter / diminuer.
Le pH va augmenter : la solution devient moins acide en se rapprochant de 7.
Citer les deux outils permettant de mesurer le pH d'une solution. Lequel est le plus précis ?
Le pH-mètre et le papier pH. Le pH-mètre est le plus précis.
Compléter le tableau (acide / neutre / basique) :
| pH | Caractère |
|---|---|
| 2 | ……… |
| 7 | ……… |
| 12 | ……… |
pH = 2 : acide ; pH = 7 : neutre ; pH = 12 : basique.
Une solution a \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-3}\) mol/L.
a) Calculer : \(\text{pH} = -\log(10^{-3}) = \) ………
b) La solution est-elle acide ou basique ?
a) \(\text{pH} = -\log(10^{-3}) = \mathbf{3}\)
b) pH = 3 \(\lt\) 7 : la solution est acide.
Une solution a un pH = 6.
Calculer : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-\ldots} = \) ……… mol/L
\([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-6} = \mathbf{1 \times 10^{-6}}\) mol/L.
Un technicien de laboratoire ajoute de l'eau à une solution basique de pH = 11. Le pH va-t-il augmenter ou diminuer ? Entourer la bonne réponse : augmenter / diminuer.
Le pH va diminuer : la solution devient moins basique en se rapprochant de 7.
Avant de mesurer un pH avec un pH-mètre, quelle opération faut-il réaliser ? Avec quoi ?
Il faut étalonner le pH-mètre avec des solutions tampon de pH connu.
Un agent de traitement des eaux mesure les pH suivants. Classer ces solutions de la plus acide à la plus basique et préciser le caractère de chacune : eau A (pH = 8,5), eau B (pH = 6,2), eau C (pH = 7,0).
Classement par pH croissant : B (6,2) < C (7,0) < A (8,5).
B est acide, C est neutre, A est basique.
Un œnologue analyse un vin dont \([\text{H}_3\text{O}^+] = 5{,}0 \times 10^{-4}\) mol/L.
a) Calculer le pH (arrondi au dixième).
b) Préciser son caractère.
a) \(\text{pH} = -\log(5{,}0 \times 10^{-4}) \approx \mathbf{3{,}3}\)
b) pH ≈ 3,3 \(\lt\) 7 : le vin est acide.
Le pH d'un shampooing est 5,5. Calculer sa concentration en ions hydronium \([\text{H}_3\text{O}^+]\) (deux chiffres significatifs).
\([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-5{,}5} \approx \mathbf{3{,}2 \times 10^{-6}}\) mol/L.
Un technicien de laboratoire dilue une solution acide de pH = 2 en ajoutant beaucoup d'eau distillée. Comment évolue le pH ? Justifier en une phrase à partir de l'évolution de \([\text{H}_3\text{O}^+]\).
Le pH augmente (se rapproche de 7) : la dilution diminue la concentration en \(\text{H}_3\text{O}^+\), donc la solution devient moins acide.
Deux solutions ont un pH = 4 et un pH = 6.
a) Donner \([\text{H}_3\text{O}^+]\) pour chacune.
b) Combien de fois la solution de pH = 4 contient-elle plus d'ions \(\text{H}_3\text{O}^+\) que celle de pH = 6 ?
a) pH = 4 : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-4}\) mol/L ; pH = 6 : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-6}\) mol/L.
b) Rapport \(= \dfrac{10^{-4}}{10^{-6}} = 10^{2} = \mathbf{100}\) fois plus.
Un agent de traitement des eaux mesure les pH suivants. Classer ces solutions de la plus acide à la plus basique et préciser le caractère de chacune : bassin A (pH = 5,4), bassin B (pH = 7,0), bassin C (pH = 9,1).
Classement par pH croissant : A (5,4) < B (7,0) < C (9,1).
A est acide, B est neutre, C est basique.
Un œnologue analyse un jus de raisin dont \([\text{H}_3\text{O}^+] = 4{,}0 \times 10^{-4}\) mol/L.
a) Calculer le pH (arrondi au dixième).
b) Préciser son caractère.
a) \(\text{pH} = -\log(4{,}0 \times 10^{-4}) \approx \mathbf{3{,}4}\)
b) pH ≈ 3,4 \(\lt\) 7 : le jus est acide.
Le pH d'un gel douche est 5,0. Calculer sa concentration en ions hydronium \([\text{H}_3\text{O}^+]\).
\([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-5{,}0} = \mathbf{1{,}0 \times 10^{-5}}\) mol/L.
Un technicien de laboratoire dilue une solution basique de pH = 12 en ajoutant beaucoup d'eau distillée. Comment évolue le pH ? Justifier en une phrase.
Le pH diminue (se rapproche de 7) : la dilution rend la solution moins basique.
Deux solutions ont un pH = 2 et un pH = 5.
a) Donner \([\text{H}_3\text{O}^+]\) pour chacune.
b) Combien de fois la solution de pH = 2 contient-elle plus d'ions \(\text{H}_3\text{O}^+\) que celle de pH = 5 ?
a) pH = 2 : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-2}\) mol/L ; pH = 5 : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-5}\) mol/L.
b) Rapport \(= \dfrac{10^{-2}}{10^{-5}} = 10^{3} = \mathbf{1\,000}\) fois plus.
Un agent de traitement des eaux relève \([\text{H}_3\text{O}^+] = 2{,}5 \times 10^{-6}\) mol/L à l'entrée d'une station.
a) Calculer le pH.
b) L'eau potable doit avoir un pH compris entre 6,5 et 9. L'eau est-elle conforme ? Justifier.
a) \(\text{pH} = -\log(2{,}5 \times 10^{-6}) \approx \mathbf{5{,}6}\)
b) pH ≈ 5,6 \(\lt\) 6,5 : l'eau est non conforme (trop acide). Il faut corriger le pH avant distribution.
Un œnologue veut abaisser l'acidité d'un vin dont le pH passe de 3,2 à 3,8 après traitement.
a) Calculer \([\text{H}_3\text{O}^+]\) avant et après traitement.
b) Par quel facteur environ la concentration en \(\text{H}_3\text{O}^+\) a-t-elle été divisée ?
a) Avant : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-3{,}2} \approx 6{,}3 \times 10^{-4}\) mol/L. Après : \(10^{-3{,}8} \approx 1{,}6 \times 10^{-4}\) mol/L.
b) Facteur \(= \dfrac{6{,}3 \times 10^{-4}}{1{,}6 \times 10^{-4}} \approx \mathbf{4}\) : la concentration a été divisée par environ 4.
Un technicien de laboratoire hésite entre un pH-mètre et du papier pH pour valider une crème dont le pH doit être compris entre 5,4 et 5,6.
Quel outil doit-il choisir ? Justifier en s'appuyant sur la précision de chaque méthode.
Il doit choisir le pH-mètre : sa précision (au dixième) permet de distinguer 5,4 de 5,6. Le papier pH, précis à environ 1 unité, est incapable de trancher un intervalle aussi étroit. Le pH-mètre doit être étalonné au préalable.
Une solution acide de pH = 2 est diluée jusqu'à obtenir un pH = 4.
a) Indiquer, sans calcul, comment évolue le caractère de la solution.
b) Par quel facteur la concentration en \(\text{H}_3\text{O}^+\) a-t-elle été divisée ?
a) Le pH augmente : la solution devient moins acide (elle se rapproche de la neutralité).
b) De pH = 2 à pH = 4, l'écart est de 2 unités : \([\text{H}_3\text{O}^+]\) est divisée par \(10^{2} = \mathbf{100}\).
Un agent de traitement des eaux relève \([\text{H}_3\text{O}^+] = 1{,}8 \times 10^{-6}\) mol/L dans un réservoir.
a) Calculer le pH.
b) L'eau potable doit avoir un pH compris entre 6,5 et 9. L'eau est-elle conforme ? Justifier.
a) \(\text{pH} = -\log(1{,}8 \times 10^{-6}) \approx \mathbf{5{,}7}\)
b) pH ≈ 5,7 \(\lt\) 6,5 : l'eau est non conforme (trop acide). Une correction du pH est nécessaire.
Un œnologue suit un moût dont le pH passe de 3,0 à 3,6.
a) Calculer \([\text{H}_3\text{O}^+]\) avant et après.
b) Par quel facteur environ la concentration en \(\text{H}_3\text{O}^+\) a-t-elle été divisée ?
a) Avant : \([\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-3{,}0} = 1{,}0 \times 10^{-3}\) mol/L. Après : \(10^{-3{,}6} \approx 2{,}5 \times 10^{-4}\) mol/L.
b) Facteur \(= \dfrac{1{,}0 \times 10^{-3}}{2{,}5 \times 10^{-4}} \approx \mathbf{4}\) : divisée par environ 4.
Un technicien de laboratoire doit contrôler un lot d'eau dont le pH réglementaire doit rester entre 6,8 et 7,2. Il ne dispose que de papier pH.
Ce matériel est-il suffisant ? Justifier et proposer une solution.
Non : le papier pH (précision ≈ 1 unité) ne peut pas distinguer un pH de 6,8 d'un pH de 7,2. Il faut utiliser un pH-mètre étalonné, précis au dixième.
Une solution basique de pH = 11 est diluée jusqu'à obtenir un pH = 9.
a) Indiquer, sans calcul, comment évolue le caractère de la solution.
b) Par quel facteur la concentration en \(\text{H}_3\text{O}^+\) a-t-elle été multipliée ?
a) Le pH diminue : la solution devient moins basique (elle se rapproche de la neutralité).
b) De pH = 11 à pH = 9, le pH baisse de 2 unités : \([\text{H}_3\text{O}^+]\) est multipliée par \(10^{2} = \mathbf{100}\).