Les acides et les bases sont des composés qui ont une chose importante en commun: lorsque vous les plongez dans une solution, ils libèrent des ions libres. Dans une solution aqueuse, qui est la plus courante, la façon traditionnelle de les différencier est qu'un acide libère de l'hydrogène positif (H+) tandis qu'une base libère de l'hydroxyde négatif (OH-) ceux. Les chimistes mesurent la force d'un acide ou d'une base par son pH, qui est un terme qui fait référence au « pouvoir de l'hydrogène ». Le point médian de l'échelle de pH est neutre. Les composés avec un pH inférieur à la valeur médiane sont acides tandis que ceux avec une valeur plus élevée sont basiques ou alcalines.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les acides ont un goût aigre tandis que les bases ont un goût amer. Un acide réagit avec les métaux pour produire des bulles d'hydrogène gazeux tandis qu'une base est visqueuse au toucher. Les acides virent au rouge le papier tournesol bleu tandis que les bases virent au bleu le papier tournesol rouge.
Définitions en évolution
La théorie d'un composé acide ou basique comme étant celui qui libère des ions hydrogène ou hydroxyde respectivement a été introduite par le chimiste suédois Svante Arrhenius en 1884. La théorie d'Arrhenius explique généralement comment les acides et les bases se comportent en solution et pourquoi ils se combinent pour former des sels, mais cela n'explique pas pourquoi certains composés qui ne contiennent pas d'ions hydroxyde, comme l'ammoniac, peuvent former des bases dans solution.
La théorie de Brønsted-Lowry, introduite en 1923 par les chimistes Johannes Nicolaus Brønsted et Thomas Martin Lowry, rectifie cela en définissant les acides comme des donneurs de protons et les bases comme des accepteurs de protons. C'est la définition sur laquelle les chimistes s'appuient le plus souvent lorsqu'ils analysent des solutions aqueuses.
Une troisième théorie, introduite par le chimiste de Berkeley G.N. Lewis, également en 1923, considère les acides comme des accepteurs de paires d'électrons et les bases comme des donneurs de paires d'électrons. La théorie de Lewis a l'avantage d'inclure des composés qui ne contiennent pas du tout d'hydrogène, ce qui allonge la liste des réactions acido-basiques.
L'échelle de pH
L'échelle de pH fait référence à la concentration d'ions hydrogène dans une solution à base d'eau. C'est le logarithme négatif de la concentration en ions hydrogène: pH = -log [H+]. L'échelle va de 0 à 14, et une valeur de 7 est neutre. À mesure que la concentration d'ions hydrogène augmente, le pH diminue, de sorte que les valeurs comprises entre 0 et 7 indiquent des acides, tandis que les valeurs de 7 à 14 sont basiques. Des valeurs de pH très élevées et très basses indiquent des solutions dangereusement corrosives.
Le goût des acides et des bases
Si vous deviez comparer le goût d'une solution acide à une solution basique - ce qui n'est pas conseillé si le pH est très élevé ou très faible - vous constaterez qu'une solution acide a un goût aigre alors qu'une solution basique a un goût amer. Le goût acide des agrumes est dû à l'acide citrique qu'ils contiennent, le vinaigre est acide car il contient de l'acide acétique et le lait caillé est riche en acide lactique. L'eau minérale alcalinisante, quant à elle, a un goût doux mais sensiblement amer.
Les bases sont visqueuses, les acides produisent du gaz
Lorsqu'une solution alcaline telle que l'ammoniaque et l'eau se combine avec des acides gras, elle produit du savon. C'est ce qui se passe à petite échelle lorsque vous exécutez une solution basique entre vos doigts. La solution est glissante ou visqueuse au toucher car la solution alcaline se combine avec les acides gras sur vos doigts.
Une solution acide ne semble pas visqueuse, mais elle fera des bulles si vous y plongez du métal. Les ions hydrogène réagissent avec le métal pour produire de l'hydrogène gazeux, qui bouillonne au sommet de la solution et se dissipe.
Le test décisif
Test séculaire pour les acides et les bases, le papier de tournesol est un papier filtre qui a été traité avec des colorants à base de lichens. Un acide rend le papier de tournesol bleu rouge, tandis qu'une base rend le papier de tournesol rouge bleu. Le test décisif fonctionne mieux si le pH est inférieur à 4,5 ou supérieur à 8,3.