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Les acides et les bases se rencontrent couramment dans la nature et
sont três  utilisés  par  l’être  humain.

Il existe plusierus sortes d’acide, les plus communs dans la vie de tous les jours sont:

- L’acide acétique (CH ₃ COOH) qui se trouve dans le vinaigre

- L’acide citrique (C ₆ H ₈ O ₇) que l’on peut trouver dans les fruits

- L’acide chlorhydrique (HCl) qui se trouve dans l’estomac et qui permet de digérer les aliments

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Un acide est un donneur d’ions H⁺. Cela signifie qu’un acide peut se dissocier en perdant un ion H⁺ lors d’une réaction chimique.

Exemple: Dissociation de l’acide chlorhydrique

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Les acides qui ne libèrent qu’un seul ion H⁺ sont appelés monoacides (par exmple HCl, HF, HNO₃…) . Les acides qui libèrent deux ions H⁺ sont appelés diacides.

Exemple: Dissociation d’un acide sulfurique

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Une molécule au contact de l’eau va donner un  ion H⁺  à  une  molécule  d’eau.  L’ion  formé  a  pour  formule H ₃ O appelé ion hydronium.
La  plupart  des  solutions  acides  utilisées  au laboratoire sont déjà diluées dans l’eau.

Les réactions ci-dessous sont appelés protolyse. Il s’agit dune réaction entre un acide et une base. L’eau joue le rôle d’une base.

Exemple: Réaction entre l’eau et l’acide chlorhydrique

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Exemple: Réaction de l’eau avec l’acide sulfurique

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A l’opposé des acides il y a les bases, qui sont aussi bien presentes dans la nature.

Il y a plusieurs sortes de bases, comme par exemple :

- Le bicarbonate de sodium (NaHCO ₃), principal constituant de la levure chimique
- Le carbonate de calcium (CaCO ₃) qui est un composant de la craie
- L’hydroxyde de sodium (NaOH) qui est la base la plus utilisée au laboratoire et utilisée pour faire du savon

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Une base est un accepteur d’ions H⁺. Cela signifie qu’une base va prendre un ion H+ lors d’une réaction chimique. Dans  le  cadre  de  ce  cours,  nous  nous  concentrerons  sur  les  bases  qui libèrent l’ion OH⁻ (anion hydroxyde) lors de leur dissociation.

Exemple: Dissociation de l’hydroxyde de sodium

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Puisque  par  définition  un  acide  est  un  donneur  d’ions  H⁺  et qu’une  base  est un  accepteur  d’ions  H⁺,  les acides  et  les bases réagissent  facilement  ensemble.  La  réaction  chimique  entre  un  acide  et une base s’appelle protolyse.

Exemple: Réaction de protolyse entre l’hydroxyde de sodium et l’acide chlorhydrique

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L’eau  peut  jouer  à la fois le  rôle  d’une  base  ou  d’un  acide.  En effet, deux molécules d’eau peuvent réagir ensemble pour former les ions hydronium et hydroxyde :

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Une substance qui joue à la fois le rôle d’un acide et d’une base est appelée ampholyte.

La réaction ci-dessus se produit constamment dans l’eau. Mais la réaction inverse a aussi lieu :

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L’équation  ci-dessous est  appelée autoprolyse de l’eau.
Il s’agit d’un équilibre chimique. En conséquence, l’eau n’est ni acide, ni basique, elle est neutre.
La quantité d’ions hydroxyde et hydronium est três faible dans l’eau, elle vaut 10-7 mol/L.

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Afin  de  déterminer  si  une  solution  est  acide  ou  basique, on  utilise l’échelle du pH :

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Le  pH  est  l’abréviation  du  terme  « potentiel hydrogène ».  Il  a un  lien  direct  avec  la  concentration  d’ions  H ₃ O⁺ en  solution.  Plus précisément,  le  pH  se  calcul  de  la  manière  suivante  pour  une  solution acide :

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Une  bouteille  contient  de  l’acide  chlorhydrique.  Sur  l’étiquette, on

peut lire : [HCl] = 1 M. Quel est le pH de cette solution ?

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Pour une solution basique,  la formule est la suivante:

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Une bouteille contient de l’hydroxyde de sodium. Sur l’étiquette, on

peut lire : [NaOH] = 0.08 M. Quel est le pH de cette solution ?

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Le pH peut être calculer à l’aide de trois manières différentes lorsqu’on connaît déjà la concentration de la solution :

- Papier pH
- Indicateur coloré, directement ajouté à la solution
- pH-mètre