Réactions acide-base
Présenter les principales propriétés des acides et des bases, et introduire la notion d'acides et de bases ainsi que certains indicateurs.
Ce que les élèves apprennent
Les fondements scientifiques de cette expérience
Les acides et les bases constituent deux grands groupes de composés, généralement définis respectivement comme des donneurs ou des accepteurs de protons. Ils sont facilement identifiables grâce à leur interaction avec les indicateurs de pH, qui changent de couleur en fonction de la présence d'un acide ou d'une base.
Selon la définition de Brönsted, les substances acides sont des donneurs d'ions hydrogène et, en solution aqueuse, elles forment des ions oxonium.
HCl + H₂O → Cl⁻ + H⁺ + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻.
Les bases réagissent pour libérer des ions hydroxyde en solution aqueuse, soit par simple dissolution, comme c'est le cas pour les hydroxydes de métaux alcalins.
Une autre définition des acides et des bases a été donnée par Lewis, qui a défini un acide comme une substance capable d'accepter une paire d'électrons isolée et une base comme une substance qui cède une paire d'électrons isolée.
L'acidité ou l'alcalinité des solutions est mesurée à l'aide de l'échelle de pH, qui est définie par la formule suivante : pH = – log 10 [H₃O⁺].
Certaines substances organiques subissent des transformations réversibles au contact d'acides ou de bases et changent de couleur lors de ces transformations. Pour cela,
Matériel utilisé
- Papier de tournesol — 8884.02
- Verre à mesure de 100 ml — 1118,20
- Tige en verre — 1444.10
- Pipette à gouttes — 1 441,50 + 5 448,00
- Tubes à essai — 1 473,60
- Portoir pour tubes à essai — 1680.06
- Kit de dissection — 8267.15
- Support pour trépied — 5533.10
- Brûleur à alcool — 5514.10
- Support en fer — 5404.52
- Grille métallique — 5534.25
Produits chimiques et réactifs
- Eau distillée
- Acide chlorhydrique — R : 34-37 S : 26-45
- Hydroxyde de sodium — R : 35 S : 26-37/39-45
- Chlorure de sodium
- Ammoniac — R : 34-50 S : 26-36/37/39-45-61
- Oxyde de magnésium
- Ruban de magnésium
- Acide acétique
- Vinaigre
- Jus de citron frais
- Jus de chou rouge
Consignes de sécurité
- Cette expérience doit être réalisée sous une hotte ou à l'extérieur.
- Ne laissez pas les flacons d'acide chlorhydrique et d'ammoniac sans bouchon.
Questions destinées aux élèves
- Notez vos observations sur ce qui se passe.
- Notez vos observations et comparez les résultats avec ceux obtenus à l'aide du papier indicateur.
- Comparez les résultats de tous ces tests.
À quoi s'attendre
<p>The litmus paper changes its colour in the following way: Hydrochloric acid: Red.</p><p>Sodium chloride: doesn’t change colour = NEUTRAL Ammonia solution: Blue.</p><p>Magnesium Oxide: Blue Acetic acid: Red Vinegar: Red.</p><p>Mg + 2 H+ → Mg2+ + H2.</p><p>Red cabbage juice is a natural pH indicator. It contains chemicals called anthocyanins, which are pigments that react in a different way to acids and bases.</p><p>Chemical substances that change colour in solutions of different pH values are contained in many flowers, fruits, and vegetables.</p><p>The pH values and colours of red cabbage extract.</p>
Élimination
Jetez les solutions dans le conteneur destiné aux déchets liquides.
Réalisez cette expérience dans votre classe
Cette expérience fait partie d'ATP « Mobile Lab » — un laboratoire autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire scientifique, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions pendant les travaux pratiques.
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