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Dans tout laboratoire de chimie, il est essentiel de déterminer rapidement si une solution est acide, neutre ou basique. La réponse réside dans sa valeur de pH, et avec les bons outils ou connaissances, vous pouvez l'identifier de manière fiable.
Le pH mesure la concentration d'ions hydrogène (H⁺) dans une solution sur une échelle logarithmique allant de 0 à 14. Un pH de 7 est neutre; les valeurs inférieures à 7 indiquent l'acidité et les valeurs supérieures à 7 indiquent l'alcalinité (basicité). L’échelle étant logarithmique, une différence d’un point représente une variation de dix fois la concentration de H⁺. Par exemple, une solution à pH 3 contient dix fois plus d'ions hydrogène qu'une solution à pH 4, et une solution à pH 1 contient 100 fois plus de H⁺ qu'une solution à pH 3, ce qui la rend considérablement plus acide.
Le papier tournesol est un outil simple et économique pour une vérification rapide du pH. Trempez une bandelette dans la solution; le papier changera de couleur :du bleu au rouge pour les acides, du rouge au bleu pour les basiques. Comparez la teinte obtenue au tableau imprimé sur l'emballage pour estimer le pH. Manipulez toujours les solutions inconnues avec des gants, des lunettes de protection et une hotte pour minimiser l'exposition aux produits chimiques dangereux.
Un pH-mètre calibré fournit la lecture la plus précise. Pour l'utiliser, placez un petit échantillon de la solution dans un bécher ou un tube à essai propre, rincez l'électrode en verre avec de l'eau distillée et plongez-la dans l'échantillon. L’écran de l’appareil donnera le pH en quelques secondes. Après la mesure, rincez à nouveau la sonde et conservez-la dans la solution recommandée par le fabricant pour la maintenir calibrée.
Connaître le pH typique des substances quotidiennes permet de gagner du temps. L'eau (pure) et le sang sont neutres (pH≈7). Les nettoyants ménagers tels que l'eau de Javel (hypochlorite de sodium) et l'ammoniaque sont fortement basiques. Les aliments comme les jus d'agrumes, le café et le vin sont acides, tandis que les solutions étiquetées « acides », par exemple l'acide chlorhydrique ou l'acide gastrique, sont définitivement acides.
Lorsqu’aucun instrument n’est disponible, la formule moléculaire peut offrir des indices. Les composés qui commencent par l'hydrogène, par exemple HCl, H₂SO₄, sont généralement acides. Ceux se terminant par des groupes hydroxyde, par exemple NaOH, KOH, sont généralement basiques. Bien qu'elle ne soit pas infaillible, cette règle empirique peut aider à réduire les possibilités.