Physique-Chimie Terminale Spécialité

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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 1
Activité 3 - Activité expérimentale
90 min

Définition du \text{pH}

16 professeurs ont participé à cette page
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Objectif : Déterminer la concentration en ion oxonium \text{H}_3\text{O}^+ \text{(aq)} à l'aide du \text{pH} et inversement.
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Problématique de l'activité
Le \text{pH} est une grandeur sans unité qui permet d'apprécier le caractère acide ou basique d'une solution.
Comment est défini le \bold{pH} ?
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Doc. 1
Acide chlorhydrique

L'acide chlorhydrique est le principal acide gastrique. On l'utilise aussi comme réactif pour la synthèse du polychlorure de vinyle (PVC).

Suppléments numériques

pour retrouver plus d'informations sur l'acide chlorydrique.
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Doc. 2
Définition du \textbf{pH}

En solution aqueuse, le \text{pH} est défini à partir de la relation suivante :
\text{pH}= - \log \left( \dfrac{[\text{H}_3\text{O}^+]}{c°} \right)

[\text{H}_3\text{O}^+] : concentration en ion oxonium (mol⋅L-1)
 : concentration standard égale à c° = 1 mol⋅L-1

Placeholder pour Indicateur de pHIndicateur de pH
Le zoom est accessible dans la version Premium.
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Doc. 3
Matériel disponible

  • Solution S1 d'acide chlorhydrique de concentration c = 0{,}100 mol⋅L-1
  • Eau distillée
  • pH‑mètre et papier \text{pH}
  • Deux béchers de 100 mL
  • Éprouvettes de 10 et 100 mL
  • Pipettes jaugées de 5{,}0 mL, 10{,}0 mL et 20{,}0 mL
  • Pipette compte‑gouttes
  • Fioles jaugées de 50{,}0 et 100{,}0 mL
  • Gants et lunettes de protection
  • Tableur‑grapheur
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Doc. 4
Programme Python

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Points de mesure
c, pH = [], [] # A remplir
# Trace du modele
cth = np.arange(1e-4, 1, 0.0001)
pHth = -np.log10(cth)

plt.xlabel('Concentration en quantite de matiere c (mol/L)')
plt.ylabel('pH de la solution')
plt.title('Evolution du pH en fonction de la concentration en ion H3O+')
plt.plot(cth, pHth, color='red', label='Modelisation')
plt.scatter(x=c, y=pH, marker='+', label='Mesures')
plt.legend()
plt.show()
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Doc. 5
Logarithme décimal

Le logarithme décimal est défini tel que, si a = \log(b), alors b = 10^a. Sur un tableur, la fonction logarithme décimal de x se programme en tapant la commande : =LOG10(x). Avec Python, cette fonction peut être chargée à partir de la bibliothèque numpy.
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Supplément numérique

pour découvrir une animation sur le \text{pH} et la dilution.
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Questions
Compétence(s)
RAI/ANA : Construire un raisonnement
REA : Respecter les règles de sécurité
1. Mesurer le \text{pH} de la solution S1 et vérifier la validité de la relation du pour S1.


2. Élaborer un protocole afin de vérifier graphiquement la relation définissant le \text{pH}.


3. Après vérification du professeur, le mettre en œuvre.


4. Conclure en utilisant le code Python.
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Synthèse de l'activité
Expliciter la méthode permettant de vérifier expérimentalement un modèle mathématique.
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