Noms à connaître

Regardons maintenant l’ensemble du tableau. Il existe une échelle pour les acides et les bases, comme pour tout le reste. Voici quelques définitions que vous devez connaître :
Acide : Une solution qui a un excès d’ions H+. Il vient du mot latin acidus, qui signifie « aigu » ou « aigre ».
Base : Une solution qui a un excès d’ions OH-. Un autre mot pour base est alcali.
Aqueuse : Une solution qui est principalement composée d’eau. Pensez au mot aquarium. AQUA signifie eau.
Acide fort : Un acide qui a un pH très bas (0-4).
Base forte : Une base qui a un pH très élevé (10-14).
Acide faible : Un acide qui ne s’ionise que partiellement dans une solution aqueuse. Cela signifie que toutes les molécules ne se séparent pas. Les acides faibles ont généralement un pH proche de 7 (3-6).
Base faible : Une base qui ne s’ionise que partiellement dans une solution aqueuse. Cela signifie que toutes les molécules ne se séparent pas. Les bases faibles ont généralement un pH proche de 7 (8-10).
Neutre : Une solution qui a un pH de 7. Elle n’est ni acide ni basique.
Nous t’avons parlé de ce type, Arrhenius, et de ses idées sur les concentrations d’ions hydrogène et hydroxyde. Vous allez aussi apprendre les idées de Brønsted-Lowry. Ces deux chimistes danois et anglais ont considéré les acides comme des donneurs et les bases comme des accepteurs. Qu’est-ce qu’ils donnaient et acceptaient ? Des ions d’hydrogène. Cela ressemble beaucoup à la première définition que nous avons donnée, où un acide se décompose et libère/donne un ion hydrogène. Cette nouvelle définition est un peu plus détaillée. Les scientifiques ont utilisé cette nouvelle définition pour décrire davantage de bases, comme l’ammoniac (NH3). Comme les bases sont des accepteurs de protons, lorsqu’on voyait l’ammoniac accepter un H+ et créer un ion ammonium (NH4+), on pouvait l’étiqueter comme une base. Vous n’aviez plus à vous soucier des ions hydroxyde. S’il obtenait le H+ d’une molécule d’eau, alors l’eau (H2O) était le donneur de protons. Cela signifie-t-il que l’eau était l’acide dans cette situation ? Oui.

Un chimiste nommé Lewis a proposé une troisième façon de considérer les acides et les bases. Au lieu de regarder les ions d’hydrogène, il a regardé les paires d’électrons (vous vous souvenez de nos images avec des structures de points dans Atomes et éléments ?). Selon Lewis, les acides acceptent des paires d’électrons et les bases donnent des paires d’électrons. Nous savons que ces deux descriptions des acides et des bases utilisent des termes complètement opposés, mais l’idée est la même. Les ions hydrogène veulent toujours accepter deux électrons pour former une liaison. Les bases veulent les abandonner. Dans l’ensemble, la définition de Lewis a permis de classer encore plus de composés comme acides ou bases.

Que se passe-t-il vraiment ?

Que se passe-t-il vraiment dans ces solutions ? Cela devient un peu délicat ici. Examinons la rupture des molécules dans les solutions aqueuses (à base d’eau) une fois de plus pour faire bonne mesure. Les acides sont des composés qui se dissocient (se brisent) en ions hydrogène (H+) et en un autre composé lorsqu’ils sont placés dans une solution aqueuse. Vous vous souvenez de l’exemple de l’acide acétique ? Les bases sont des composés qui se décomposent en ions hydroxyde (OH-) et en un autre composé lorsqu’ils sont placés dans une solution aqueuse. Nous parlerons du bicarbonate de soude dans quelques paragraphes.
Changeons un peu la formulation. Si vous avez un composé ionique/électrovalent et que vous le mettez dans l’eau, il va se séparer en deux ions. Si l’un de ces ions est H+, la solution est acide. L’acide fort qu’est le chlorure d’hydrogène (HCl) en est un exemple. Si l’un des ions est OH-, la solution est basique. L’hydroxyde de sodium (NaOH) est un exemple de base forte. Il existe d’autres ions qui font des solutions acides et basiques, mais nous n’en parlerons pas ici.
Cette échelle de pH dont nous avons parlé est en fait une mesure du nombre d’ions H+ dans une solution. S’il y a beaucoup d’ions H+, le pH est très bas. S’il y a beaucoup d’ions OH- par rapport au nombre d’ions H+, le pH est élevé.

Réfléchissez à cette idée une seconde : pourquoi un liquide contenant des niveaux élevés de NaOH serait-il très basique, mais dangereux en même temps ? La liaison Na-OH se rompt en solution et vous avez des ions sodium (positifs) et des ions hydroxyde (négatifs). Les ions sodium ne présentent pas vraiment de danger en solution, mais il y a énormément d’ions hydroxyde en solution par rapport aux ions hydrogène qui peuvent flotter sous forme de H3O+ (un ion hydronium). Tous ces ions OH- en excès font que le pH est très élevé et que la solution réagit facilement avec de nombreux composés. La même chose se produit à une échelle moins dangereuse lorsque vous ajoutez du bicarbonate de soude à de l’eau. Pendant la dissociation, des ions OH- et de l’acide carbonique sont libérés dans la solution. Le nombre d’ions OH- est supérieur au nombre d’ions H3O+ (H+ et H2O), et le pH augmente. C’est juste une différence moins forte que dans l’hydroxyde de sodium.
C’est en gros ça. (Ha ha ! Vous comprenez ?)
Plus d’informations dans la première partie.