À propos de cette expérience
Préparez un échantillon tamponné, choisissez un indicateur et ajoutez-le à l’aide d’un compte-gouttes tridimensionnel. Comparez le tournesol, la phénolphtaléine, le bleu de bromothymol et l’indicateur universel sur toute la gamme de pH. Le pH de l’échantillon reste fixe afin que l’expérience isole la réponse de l’indicateur, plutôt que les changements provoqués par le réactif.
Objectifs pédagogiques
- Reliez le pH aux concentrations en ions hydrogène et hydroxyde.
- Repérez un changement de couleur et distinguez-le d’une mesure précise du pH.
- Comparez les informations fournies par différents indicateurs.
Comment l’utiliser
- 1Préparez un échantillon acide et ajoutez une goutte de tournesol. Comparez-le à un échantillon alcalin.
- 2Choisissez la phénolphtaléine, faites varier le pH autour de neuf et observez son changement de couleur après avoir ajouté une nouvelle goutte.
- 3Répétez l’expérience avec du bleu de bromothymol près du pH neutre.
- 4Utilisez l’indicateur universel sur toute l’échelle, puis notez le pH de l’échantillon, les concentrations et le nombre de gouttes.
Le modèle
Hypothèses
- L’échantillon est un tampon idéal dont le pH ne change pas après l’ajout de jusqu’à cinq gouttes d’indicateur. La valeur de Kw de l’eau est fixée à 10⁻¹⁴.
- Les pKa de transition effectifs sont de 6,5 pour le substitut du tournesol, de 9,3 pour la phénolphtaléine et de 7,1 pour le bleu de bromothymol. Le tournesol est en réalité un mélange ; le traiter avec un pKa unique est donc illustratif.
- Les couleurs affichées et l’opacité sont des mélanges qualitatifs, et non des spectres étalonnés. L’indicateur universel utilise une palette de couleurs définie par intervalles et ne possède pas de fraction acide-base unique. La sélection d’un nouveau pH ou indicateur prépare un nouvel échantillon non teinté.
À essayer en classe
- Q1Pourquoi une même couleur peut-elle correspondre à plusieurs pH ?
- Q2Pourquoi une variation d’une unité de pH correspond-elle à une variation de concentration d’un facteur dix ?
Foire aux questions
L’ajout d’une plus grande quantité d’indicateur modifie-t-il le pH de l’échantillon ?
Pas dans ce modèle. On suppose que le pouvoir tampon isole la réponse colorée.
La couleur affichée peut-elle servir à calibrer un appareil photo réel ou une solution indicatrice ?
Non. Les couleurs dépendent d’une palette illustrative et du rendu du navigateur, et non de spectres d’absorption mesurés.