Les solutions acides et basiques exercices corrigés
📝Exercice 1 : Définitions essentielles
Consigne : Définir les termes suivants.
📚Termes à définir :
Définition : Une solution aqueuse est un mélange d’un ou plusieurs solutés dissous dans le solvant qui est l’eau.
Définition : Le pH est un nombre sans unité, compris entre \( 0 \) et \( 14 \), qui permet de déterminer le degré d’acidité d’une solution aqueuse.
Définition : Une solution acide est une solution dont le pH est compris entre \( 0 \) et \( 7 \) (\( 0 < \mathrm{pH} < 7 \)).
Définition : Une solution basique est une solution dont le pH est compris entre \( 7 \) et \( 14 \) (\( 7 < \mathrm{pH} < 14 \)).
Définition : Une solution neutre est une solution dont le pH est égal à \( 7 \) (\( \mathrm{pH} = 7 \)).
Définition : Le pH-mètre est un appareil qui détermine avec précision le pH d’une solution.
Définition : Le papier pH est un papier qui prend des couleurs selon la nature de la solution. À chaque couleur correspond un nombre sur la boîte : la valeur du pH. Il donne une valeur approchée.
Définition : La dilution consiste à ajouter de l’eau à une solution. Pour une solution acide, le pH augmente et se rapproche de \( 7 \) ; pour une solution basique, le pH diminue et se rapproche de \( 7 \).
❓ Exercice 2 : Vrai ou Faux – Solutions acides et basiques
⚗️Affirmations à évaluer :
Une solution aqueuse est un mélange de solutés dissous dans l’eau.
VRAI
FAUX
Le pH est un nombre avec unité, compris entre \( 0 \) et \( 14 \).
VRAI
FAUX
Une solution dont le pH est égal à \( 7 \) est une solution basique.
VRAI
FAUX
Le papier pH donne une valeur plus précise que le pH-mètre.
VRAI
FAUX
Dans une solution acide, le nombre d’ions \( \mathrm{H^+} \) est supérieur au nombre d’ions \( \mathrm{HO^-} \).
VRAI
FAUX
Lorsqu’on dilue une solution acide, son pH augmente et se rapproche de \( 7 \).
VRAI
FAUX
Il faut toujours ajouter de l’eau à un acide concentré.
VRAI
FAUX
Une solution basique a un pH compris entre \( 0 \) et \( 7 \).
VRAI
FAUX
Les solutions acides et basiques présentent des dangers pour la santé et l’environnement.
VRAI
FAUX
Lorsqu’on dilue une solution basique, son pH augmente.
VRAI
FAUX
✏️Exercice 3 : Compléter les vides
Consigne : Compléter les phrases suivantes avec les mots de la liste ci-dessous.
📝Liste des mots disponibles :
soluté
pH
pH-mètre
papier pH
acide
basique
neutre
\( \mathrm{H^+} \)
\( \mathrm{HO^-} \)
diluer
augmente
diminue
7
sécurité
🔤Phrases à compléter :
Une __________ est un mélange d’un ou plusieurs solutés dissous dans l’eau.
Le __________ est un nombre sans unité compris entre \( 0 \) et \( 14 \).
On mesure le pH avec le __________ ou le __________.
Si \( 0 < \mathrm{pH} < 7 \), la solution est __________.
Si \( 7 < \mathrm{pH} < 14 \), la solution est __________.
Si \( \mathrm{pH} = 7 \), la solution est __________.
Dans une solution acide, les ions __________ sont majoritaires.
Dans une solution basique, les ions __________ sont majoritaires.
Lorsqu’on dilue une solution acide, son pH __________ et se rapproche de \( 7 \).
Lorsqu’on dilue une solution basique, son pH __________ et se rapproche de \( 7 \).
⚗️Exercice 4 : Identifier les solutions
Nous mesurons avec un pH-mètre la valeur du pH des solutions suivantes :
• Acide nitrique : \( \mathrm{pH} = 3 \)
• Eau salée : \( \mathrm{pH} = 8,2 \)
• Eau de javel : \( \mathrm{pH} = 11,5 \)
• Eau de robinet : \( \mathrm{pH} = 7,2 \)
• Acide chlorhydrique : \( \mathrm{pH} = 4 \)
Identifier :
• La solution la plus acide : ……………………….
• La solution la moins acide : ……………………….
• La solution la plus basique : ……………………….
• La solution la moins basique : ……………………….
📊Exercice 5 : Tableau de pH et classification
On considère le tableau suivant :
📋Tableau des solutions :
| Solution | A | B | C | D | E | F | G | H | K |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| pH | 8 | 2 | 9 | 7 | 3 | 6 | 10 | 11 | 4 |
Ces mesures sont-elles effectuées avec le papier pH ou avec le pH-mètre ? Justifier votre réponse.
Classer ces solutions en solutions neutres, basiques et acides. Justifier votre réponse.
Classer les solutions acides de ce tableau par acidité croissante.
📊Exercice 6 : Tableau de pH et classification
On considère les solutions suivantes :
📋Tableau des solutions :
| Solution | A | B | C | D | E | F |
|---|---|---|---|---|---|---|
| pH | 7,0 | 2,1 | 10,5 | 12,3 | 5,25 | 9,7 |
Avec quel moyen a-t-on mesuré le pH de ces solutions ? Justifier votre réponse.
Classer les solutions dans le tableau en solution acide, basique ou neutre.
Quelle est la solution la plus acide et la solution la plus basique ?
Classer les solutions basiques de plus basique au moins basique.
⚗️ Exercice 7 : Les ions responsables de l’acidité et de la basicité
Quel est l’ion responsable de l’acidité d’une solution aqueuse ?
Quel est l’ion responsable de la basicité d’une solution aqueuse ?
Une solution qui contient davantage d’ions hydrogène \( \mathrm{H^+} \) que d’ions hydroxyde \( \mathrm{HO^-} \) est ( acide / basique ).
Une solution qui contient davantage d’ions hydroxyde \( \mathrm{HO^-} \) que d’ions hydrogène \( \mathrm{H^+} \) est ( acide / basique ).
🍋Exercice 8 : Dilution d’un jus de citron
Un élève a ajouté \( 80\ \text{mL} \) d’eau pure à un volume d’un jus de citron de \( \mathrm{pH} = 3,7 \).
Quel est le type de cette solution ?
Comment a-t-on mesuré le pH de cette solution ? Justifier votre réponse.
Comment appelons-nous l’opération effectuée par cet élève ?
Comment varie la valeur du pH après l’ajout de \( 80\ \text{mL} \) d’eau pure ?
La solution contient davantage d’ions hydrogène \( \mathrm{H^+} \) ou d’ions hydroxyde \( \mathrm{HO^-} \) ?
📊Exercice 9 : Tableau de pH et dilution
On considère les solutions suivantes :
📋Tableau des solutions :
| Solution | A | B | C | D | E | F |
|---|---|---|---|---|---|---|
| pH | 7,00 | 1,1 | 11,5 | 13,3 | 5,02 | 9,06 |
Quelle est la méthode utilisée pour mesurer le pH de ces solutions ? Justifier votre réponse.
Classer les solutions dans le tableau en solution acide, basique ou neutre.
Identifier la solution la plus acide et la solution la plus basique.
Identifier la solution la moins acide et la solution la moins basique.
Identifier la solution qui contient plus d’ions \( \mathrm{H^+} \) et la solution qui contient plus d’ions \( \mathrm{HO^-} \).
On mélange une quantité de la solution D avec de l’eau.
a) Nommez cette manipulation. À quoi sert-elle ?
……………………………………………………
b) Est-ce que la valeur du pH va augmenter ou diminuer ? Justifiez.
……………………………………………………
c) Classer les solutions basiques de plus basique au moins basique.
……………………………………………………
🍋Exercice 10 : Dilution du jus de citron
Antoine presse un citron et verse \( 1\ \text{mL} \) de jus dans trois béchers \( A \), \( B \) et \( C \). Il rajoute \( 10\ \text{mL} \) d’eau dans le bécher \( B \) et \( 100\ \text{mL} \) dans le bécher \( C \).
Il agite les solutions et mesure leur pH.
Il trouve les résultats suivants inscrits dans le désordre : \( \mathrm{pH} = 3,6 \) ; \( \mathrm{pH} = 2,6 \) ; \( \mathrm{pH} = 3,1 \).
Attribuer à chaque bécher \( A \), \( B \) et \( C \) la valeur du pH de la solution en justifiant votre réponse.
• Bécher A : ……………………….
• Bécher B : ……………………….
• Bécher C : ……………………….
Le protocole décrit dans cet exercice ne respecte pas une règle de sécurité. Expliquez.
⚗️Exercice 11 : Dilution d’une solution acide
On mesure le pH d’une solution avant et après dilution. Avant la dilution, le pH mesuré est \( \mathrm{pH} = 1,5 \).
Avant la dilution, la solution est-elle acide, basique ou neutre ? Justifier.
Rappeler la formule des ions hydrogène et des ions hydroxyde.
Quels sont les ions majoritaires dans la solution avant dilution ?
Voici 3 valeurs de pH : \( 1,5 \) ; \( 2,5 \) ; \( 8,5 \). Parmi ces valeurs, quelle est celle que l’on peut mesurer après dilution de la solution ? Justifier.
🔬Exercice 12 : Relation entre pH et nombre d’ions \( \mathrm{H^+} \)
Une solution dont le \( \mathrm{pH} = 12 \) contient \( 6 \times 10^{11} \) ions \( \mathrm{H^+} \) par litre.
Sachant que la valeur du pH diminue d’une unité quand le nombre d’ions \( \mathrm{H^+} \) est multiplié par \( 10 \).
Trouver la valeur du pH d’une solution contenant \( 6 \times 10^{16} \) ions \( \mathrm{H^+} \) par litre.
Trouver la valeur du pH d’une solution contenant \( 6 \times 10^{21} \) ions \( \mathrm{H^+} \) par litre.
Quel sera le nombre d’ions \( \mathrm{HO^-} \) dans un litre de solution de \( \mathrm{pH} = 7 \) ?
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