PARTIE A : LA CHIMIE, SCIENCE DE LA

TRANSFORMATION DE LA MATIERE

13 semaines

CHAPITRE 3 : LA CHIMIE DES MATERIAUX

I Le pH1. Définition - Mesure2. Echelle de pH3. Evolution du pH avec la dilution4. Les acides et les bases

II Réaction du fer avec l’acide chlorhydriqueIII La pile électrochimique

RAPPELL’équation-bilan est l’écriture d’une réaction chimique. Elle s’écrit toujours sous la forme (en utilisant les symboles et formules adéquats) :

REACTIF(S) PRODUIT(S)

Exemple : H2 + O2 H2O

I Le pH1. Définition

Le pH est un nombre réel compris entre 1 et 14 inclus qui rend compte de la concentration des ions oxonium (ou hydroxyde) dans une solution aqueuse.

Rappel : Ions hydroxyde HO- Ions oxonium H3O+

Le pH peut se mesurer avec du papier pH ou un pHmètre.

pH

0 7 14

SOLUTION NEUTRE

SOLUTION BASIQUESOLUTION ACIDE

2. Echelle de pH

Echelle de pH bis

3) Echelle de pH

• pH < 7 : la solution est acide. La concentration des ions H3O+ est supérieure à celle des ions HO-

Exemple : coca-cola, jus de citron, vinaigre…

• pH = 7 : la solution est neutre. La concentration des ions H3O+ est égale à celle des ions HO-

Exemple : eau d’Evian…

• pH > 7 : la solution est basique. La concentration des ions H3O+ est inférieure à celle des ions HO-

Exemple : Eau de javel, eau savonneuse…

3. Evolution du pH avec la dilution

Plus on dilue une solution acide, plus la valeur du pH augmente.

VOIR TP – le pH

Plus on dilue une solution basique, plus la valeur du pH diminue.

Plus on dilue une solution aqueuse, plus son pH tend vers la valeur 7 (celle de l’eau pure)

4. Les acides et les bases

Un acide est une solution ionique qui contient plus d’ions oxonium que d’ions hydroxyde.

Une base est une solution ionique qui contient plus d’ions hydroxyde que d’ions oxonium.

Les acides et les bases sont des produits dangereux (voir pictogramme de sécurité), à manipuler avec précaution.

Hautement toxiqueEx l’acide fluorique

CaustiqueEx l’acide chlorhydrique, la soude

A SAVOIR !

Nom scientifique Nom courant Formule

Acide chlorhydrique «  H+ + Cl-

Acide sulfurique «  H+ + SO42-

Hydroxyde de sodium La soude Na+ + HO-

II Réaction du fer avec l’acide chlohydrique

VOIR TP – Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique

III La pile électrochimiqueMANIP : Réaction entre le zinc en poudre

et le sulfate de cuivre

Qu’observe-t-on ? A quelle conversion

d’énergie assiste-t-on ?

Sulfate de cuivre

Thermomètre

Poudre de zinc

La pile : déf

• Les espèces chimiques présentes dans une pile contiennent de l’énergie chimique dont une partie est transformée sous d’autres formes d’énergie lorsqu’elle fonctionne.

• L’énergie mise en jeu dans une pile provient d’une réaction chimique : la consommation des réactifs entraine l’usure de la pile.

VOIR TP : La pile Daniell

Histoire de la pile 1

Alessandro Volta1745 - 1827 C’est Volta qui invente la pile début XIXe

mais…

Histoire de la pile 2…on doit à Leclanché la pile bâton que l’on utilise aujourd’hui.

Georges Leclanché

Ingénieur français

1839-1882

Coupe d’une pile

Histoire de la pile 3La pile de Bagdad

-200 av JC !!

Barre de fer

Cylindre de cuivre

électrolyte