Les acides et les bases sont deux grandes familles de substances que l'on rencontre aussi bien dans la nature que dans la vie quotidienne. Elles interviennent dans de nombreux phénomènes chimiques et biologiques, depuis la digestion jusqu'à la fabrication des produits ménagers, des médicaments ou de nombreux matériaux.

On distinguent les solutions acides, basiques et neutres grâce à leurs propriétés chimiques. Certaines réagissent avec les métaux, d'autres modifient la couleur de substances particulières ou réagissent entre elles pour former de nouveaux produits. Ces différences permettent d'identifier la nature d'une solution et de prévoir son comportement.

Reconnaître une solution

Pour comparer les solutions, on utilise plusieurs méthodes d'observation et de mesure. La plus connue repose sur le pH, qui permet d'évaluer le caractère acide, basique ou neutre d'une solution. Des substances particulières, appelées indicateurs colorés, changent également de couleur selon le milieu dans lequel elles sont placées.

Des réactions caractéristiques

Lorsqu'un acide et une base sont mis en présence, ils peuvent réagir ensemble. Ces transformations sont utilisées aussi bien en laboratoire que dans de nombreuses applications industrielles et biologiques.

Deux solutions peuvent avoir un aspect identique tout en ayant des propriétés différentes. Pour savoir si une solution est acide, basique ou proche de la neutralité, les chimistes utilisent des substances appelées indicateurs colorés.

Le fonctionnement des indicateurs colorés

Un indicateur coloré est une substance dont la couleur dépend du pH de la solution. Lorsque l'acidité ou la basicité du milieu change, la structure chimique de l'indicateur se modifie, ce qui provoque un changement de couleur visible.

Chaque indicateur possède une plage de virage, c'est-à-dire une zone de pH dans laquelle sa couleur change. Un indicateur est donc choisi en fonction de la mesure ou de la réaction que l'on souhaite observer.

Quelques indicateurs courants

Le papier pH est l'un des indicateurs les plus utilisés. Il contient plusieurs colorants qui changent de couleur selon le pH. La couleur obtenue permet d'estimer l'acidité ou la basicité d'une solution grâce à une échelle de comparaison.

Le bleu de bromothymol change de couleur selon le milieu : il est jaune en solution acide, vert près de la neutralité et bleu en solution basique.

La phénolphtaléine est incolore en milieu acide ou neutre et devient rose en milieu basique.

Certains indicateurs existent naturellement. Le chou rouge contient des pigments appelés anthocyanes qui changent de couleur selon le pH : ils deviennent rouges en milieu acide, violets près de la neutralité et verts ou jaunes en milieu fortement basique.

Les limites des indicateurs

Un indicateur coloré permet généralement d'obtenir une estimation du pH, mais il ne donne pas une valeur exacte. Pour une mesure précise, les scientifiques utilisent un pH-mètre électronique.