Les chimistes disent souvent qu’une substance est un acide ou une base.

Pour déterminer si un matériau est acide ou alcalin (une base), ils recourent à un indicateur de pH – les lettres pH signifient « potentiel hydrogène ». L’indicateur de pH montre à quel point une substance est acide ou alcaline. On représente le pH par un chiffre. Un pH de 7 indique la neutralité. Inférieur à 7, il dénote l’acidité et supérieur à 7, l’alcalinité.

Dans les expériences qui suivent, les élèves fabriqueront un indicateur de pH avec du chou rouge et examineront les propriétés de plusieurs matériaux qu’on trouve couramment à la maison.

Matériel

• un chou rouge
• eau
• vinaigre blanc (acide acétique)
• nettoyant à vitre (ammoniaque)
• bicarbonate de soude
• cristaux de soude (carbonate de sodium)
• jus de citron (acide citrique)
• antiacides (carbonate de calcium, hydroxyde de calcium, hydroxyde de magnésium)
• eau de Seltz (acide carbonique)
• boisson gazeuse

Préparation de l’indicateur au chou rouge

1. Déposez environ la moitié d’un chou rouge coupé en lanières de 2,5 centimètres (1 pouce) dans une casserole et ajoutez-y 750 millilitres d’eau (3 tasses).
2. Faites bouillir à feu élevé pendant environ 10 minutes.
3. Une fois que l’eau a refroidi, filtrez la mixture avec un tamis.
4. La liqueur de chou rouge filtrée servira d’indicateur de pH pour explorer le monde des acides et des bases.

Établir l’échelle des valeurs pH

1. Versez 50 ml (1/4 tasse) de vinaigre (acide acétique) dans un verre incolore. Ajoutez-y ½ cuillère à thé de liqueur de chou rouge, mélangez et notez la couleur.
2. Versez 50 ml (1/4 tasse) de nettoyant à vitre (ammoniaque) dans un verre incolore. Ajoutez-y ½ cuillère à thé de liqueur de chou rouge, mélangez et notez la couleur.

pH approximatif	2	4	6	8	10	12
couleur du liquide	rouge	mauve	violet	bleu	bleu-vert	vert

Expérience
Ajoutez ½ cuillère à thé de liqueur de chou rouge aux substances suivantes et notez vos observations.

1. bicarbonate de soude (NaHCO3)
2. cristaux de soude (carbonate de sodium, Na2CO3)
3. jus de citron (acide citrique, C6H8O7)
4. antiacides (carbonate de calcium, hydroxyde de calcium, hydroxyde de magnésium)
5. eau de Seltz (acide carbonique, H2CO3)
6. boisson gazeuse

Remarque scientifique
Le pH est un exposant négatif de 10 correspondant à la concentration d’ions hydrogène en grammes par litre. Ainsi, un pH de 7 représente 10-7 grammes d’ions hydrogène par litre, c.-à-d. pH = (log10{1/[H+]}).

Chaque fois que le pH baisse de un sous la valeur 7, l’acidité de la substance est donc multipliée par dix. Par conséquent, un pH de 4 est 10 fois plus acide qu’un pH de 5 et 100 fois plus acide (10 fois 10) qu’un pH de 6. La même remarque s’applique aux valeurs supérieures à 7, mais du côté alcalin. Chaque fois que le pH augmente d’un point, l’alcalinité de la substance est multipliée par dix. Un pH de 10 sera donc 10 fois plus alcalin qu’un pH de 9.

Remarque : Toutes les activités ont été adaptées de multiples sources par le scientifique du CNRC Mike Day.