Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Mesurer l'acidité
- Molécules brisées, ions libres
- Un acide extrême
- Prédire le pH
Les acides sont profondément impliqués dans d'innombrables processus biologiques, géologiques et technologiques. Les bactéries produisent de l'acide lactique qui préserve les aliments, les acides du sol libèrent des nutriments à partir des engrais à base de roche et les acides des batteries entraînent des réactions générant de l'énergie électrique. L'acide chlorhydrique, souvent abrégé en HCl, est un exemple courant d'acide fort, et des valeurs de pH spécifiques peuvent être atteintes à l'aide de mélanges d'acide chlorhydrique et d'eau.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
L'ajout d'acide chlorhydrique à l'eau abaisse le pH de l'eau à une valeur inférieure à 7,0 et donne une solution acide.
Mesurer l'acidité
L'échelle de pH, qui va généralement de 0 à 14, mesure la concentration en ions hydrogène dans une substance. Les acides ont un pH inférieur à 7, les bases un pH supérieur à 7 et un pH de 7,0 est le point neutre. L'échelle de pH est négative et logarithmique, ce qui signifie qu'une augmentation d'un facteur de dix de la concentration en ions hydrogène correspond à une diminution d'une unité sur l'échelle de pH. L'ajout d'une substance acide à l'eau diminue le pH global de la solution.
Molécules brisées, ions libres
Lorsqu'un acide est ajouté à l'eau, les molécules de l'acide se séparent en ions individuels selon un processus appelé dissociation. Une molécule d'acide chlorhydrique, par exemple, est composée d'un atome d'hydrogène et d'un atome de chlore. Lorsque ces molécules se dissolvent dans l'eau, elles se séparent en un ion hydrogène chargé positivement et un ion chlore chargé négativement. Cela conduit à une concentration accrue en ions hydrogène et donc à un pH plus bas. L'acide chlorhydrique est classé dans la catégorie des acides «forts», ce qui signifie que pratiquement toutes les molécules se dissocient. De nombreux autres acides - tels que l'acide acétique, communément appelé vinaigre - sont classés comme acides "faibles". Seules certaines des molécules d'acides faibles se dissocient lorsqu'elles sont ajoutées à de l'eau.
Un acide extrême
L’acide chlorhydrique pur a un pH théorique de zéro, c’est-à-dire qu’il est extrêmement acide. Toutefois, dans la pratique, l’acide chlorhydrique n’existe que sous forme de substance diluée. Par conséquent, le pH effectif de l'acide chlorhydrique dépend du degré de dilution. Comme le pH de l'acide chlorhydrique est si bas, d'importants changements de pH se produisent même lorsque de petites quantités sont ajoutées à une solution neutre telle que l'eau.Un exemple d'acide chlorhydrique dilué est l'acide de l'estomac humain, dont le pH est d'environ 3.
Prédire le pH
Le degré de changement de pH qui se produit lorsque des acides forts tels que l'acide chlorhydrique sont ajoutés à l'eau correspond directement au facteur de dilution, car toutes les molécules acides libèrent un ion hydrogène. Etant donné que l'échelle du pH suit une relation logarithmique, une dilution d'un facteur de dix correspond à un changement de pH d'une unité. Par exemple, 1 millilitre d'acide chlorhydrique ajouté à 10 millilitres d'eau à pH neutre entraîne une diminution d'un facteur de dix de la concentration en ions hydrogène. Ainsi, le pH de la solution finale sera supérieur d'une unité au pH de l'acide chlorhydrique d'origine. Si 1 millilitre d’acide chlorhydrique est ajouté à 100 millilitres d’eau, la concentration en ions hydrogène diminue de deux fois et dix, et le pH augmente de deux unités.