Les indicateurs Les indicateurs

Définition Un indicateur est une substance qui change de couleur selon le milieu dans lequel il se trouve. Exemple: le papier tournesol est rouge en présence d’acide et bleu en présence d’une base. Module 3 416 p.30 430 p.34 En Quête 3 p. 70

L’échelle de pH L'échelle de pH est utilisée pour mesurer le degré d’acidité ou d’alcalinité des solutions aqueuses. Elle varie de 0 à 14. Acide pH < 7 Base pH > 7 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Neutre pH = 7

L’échelle de pH L’échelle de pH nous permet aussi de comparer les solutions entre elles. Chaque degré de l’échelle pH multiplie par 10 le degré d’acidité ou de d’alcalinité de la solution. =1000 =1000 X10 X10 X10 X10 X10 X10 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH 1 à pH 4 1000 x moins acide pH 7 à pH 10 1000 x plus alcalin

Où trouver les indicateurs On trouve les indicateurs dans plusieurs composés organiques colorés. La cyanidine (indicateur acido-basique) est la molécule qui est responsable de la coloration de la fleur du bleuet et du coquelicot. cyanidine Sève alcaline Sève acide

Exemples d’indicateurs

Les indicateurs communs Alizarine Bleu de bromophénol Bleu de bromothymol Bleu de thymol Carmin d’indigo Jaune d’alizarine R Orange de méthyle phénolphtaléine Rouge congo Rouge de méthyle Rouge de phénol Thymolphtaléine Vert de bromocrésol Violet de méthyle pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Le point de virage Le point de virage est l’endroit, sur l'échelle de pH, où l’indicateur change de couleur. Bleu de bromophénol Point de virage Comme on peut l’observer avec notre exemple, ce changement de couleur ne se produits pas en un seul point de l’échelle. il s’étend plutôt sur une portion de l’échelle. C’est cette zone que l’on appelle le point de virage.

Le point de virage Point de virage Alizarine Bleu de bromophénol Bleu de bromothymol Bleu de thymol Carmin d’indigo Jaune d’alizarine R Orange de méthyle phénolphtaléine Rouge congo Rouge de méthyle Rouge de phénol Thymolphtaléine Vert de bromocrésol Violet de méthyle pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Point de virage 3,0-4,6 6,0-7,6 1,2-2,8 et 8,0 à 9,6 12,0-14,0 10,1-11,1 3,0-4,4 3,0-4,5 4,4-6,2 6,4-8,2 8,2-10,0 9,3-10,5 3,8-5,4 0,2-2,0

Les indicateurs universels Les indicateurs universels sont des mélanges de différents indicateurs, chacun agissant dans une zone différente de l’échelle de pH. Bleu de bromothymol (6,0-7,7) Orange de méthyle (3,0-3,4) L’ensemble donne un indicateur où plusieurs points de virages sont présents, ce qui évite de devoir procéder à plusieurs tests successifs. pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

L'ionisation de l’eau L’eau pure contient des ions H+(aq) et des ions OH-(aq) mais en très petite quantité. H2O(L)  H+(aq) + OH-(aq) H+ Dans 1 L d’eau, seulement 1,8X10-7 % des molécules d’eau s’ionisent. C’est donc 1X10-7 mol de H2O par litre. OH-

L'ionisation de l’eau H2O(L)  H+(aq) + OH-(aq) 1X10-7 mol/L 1X10-7 mol/L [x]=concentration de la substance x [H+]=0,000 000 1 mol/L = 1X10-7 mol/L [OH-]=0,000 000 1 mol/L = 1X10-7 mol/L [H+]= [OH-] Afin de faciliter la mesure du degré d’acidité des solutions, on peut traduire ces concentrations en nombres entiers avec l’aide d’un outil mathématique, les logarithmes. La formule qui permet cette transformation est la suivante:

Le pH [H+]=0,000 1 mol/L = 1X10-4 mol/L Ce calcul permet la conversions suivante: [H+]= 10-1 le pH est 1 [H+]= 10-3 le pH est 3 [H+]= 10-11 le pH est 11

H2O(L)  H+(aq) + OH-(aq) 1X10-7 mol/L 1X10-7 mol/L Il est aussi possible d'obtenir la concentration en ions OH- d'un acide ou d'une base. En effet, le produit de la concentration molaire des ions H+ par la concentration molaire des ions OH- est une constante : Cette relation est toujours vraie pour les solutions aqueuses.

On en déduit donc que : pH+pOH=14 Exemple: [H+]= 10-3 mol/L, [OH-]=? On en déduit donc que : pH+pOH=14

L’échelle de pH et la concentration molaire des ions H+ et OH-1 Solutions Acides Neutres Basiques [H+] (aq) >[OH-] (aq) [H+] (aq) >10-7 mol/L pH<7 [H+] (aq) =[OH-] (aq) [H+] (aq) =10-7 mol/L pH=7 [H+] (aq) <[OH-] (aq) [H+] (aq) < 10-7 mol/L pH > 7

L’échelle de pH et la concentration molaire des ions H+ et OH-1 [H+] mol/L Notation scientifique pH pOH [OH-] mol/L 1 1x100 14 1x10-14 0,00000000000001 0,1 1x10-1 13 1x10-13 0,0000000000001 0,01 1x10-2 2 12 1x10-12 0,000000000001 0,001 1x10-3 3 11 1x10-11 0,00000000001 0,0001 1x10-4 4 10 1x10-10 0,0000000001 0,00001 1x10-5 5 9 1x10-9 0,000000001 0,000001 1x10-6 6 8 1x10-8 0,00000001 0,0000001 1x10-7 7