Qu'est-ce qu'une substance alcaline ?

Alcalin est un mot que vous ne voyez pas souvent. Après tout, les acides peuvent être décrits à juste titre comme acide sans confondre personne, mais simplement en appelant des bases de base, bien que vrai, n'est pas aussi utile qu'il pourrait l'être puisque "de base" a tellement de synonymes. Le mot « alcalin » est synonyme en chimie du mot « basique », qui signifie « avoir un pH supérieur à 7 », mais toutes les bases ne proviennent pas de la classe de produits chimiques appelés alcalis.

Si vous avez déjà utilisé du papier tournesol et testé une substance qui a fait passer le papier du rouge au bleu, vous venez de tremper le papier dans une solution alcaline. Mais qu'est-ce qui rend une solution alcaline, à part son pH? C'est-à-dire quels facteurs atomiques ou moléculaires sous-tendent le résultat d'un test de pH ?

Diverses définitions formelles existent pour les acides et les bases, mais généralement, un acide est une substance qui peut donner un proton ou un ion hydrogène (H+) en solution aqueuse, tandis qu'une base est une substance qui peut accepter un proton.

De manière équivalente, les bases peuvent donner un ion hydroxyde (-OH) en solution. La raison pour laquelle ces ions sont importants dans chimie acide-base est que l'eau est constituée de H₂molécules O, qui peuvent fournir l'un ou l'autre des ions en lesquels elle se dissocie (H⁺ et OH^–) selon les besoins dans la solution.

• Alors que le mot « alcalin » signifie « basique », « alcalin » et « base » ne sont pas synonymes. Un alcali, en fait, fait partie d'un groupe spécifique d'éléments du tableau périodique, comme vous l'apprendrez bientôt. Alors soyez conscient de l'alcali vs. distinction alcaline.

Un exemple de base forte est l'hydroxyde de sodium, ou NaOH. On l'appelle "fort" car il est complètement ionisé dans l'eau, c'est-à-dire que toutes les molécules du composé se décomposent en Na⁺ et OH^– ions. Parce qu'il n'y a pas d'ions H+ entrant dans la solution pour équilibrer le OH^– ions, la solution a un pH basique (alcalin).

Si le pK_b ou alors constante de dissociation d'une substance alcaline a une valeur suffisamment élevée, la substance basique se dissociera en son ions composants en solution aqueuse même lorsque le pH est déjà fortement basique (c'est-à-dire pH d'environ 12 ou plus haute). L'échelle de pH dépasse techniquement 14,0, mais ce niveau de concentration en ions hydroxyde est difficile à produire chimiquement et rarement observé.

Il existe de nombreux exemples d'alcalis dans la vie de tous les jours. Un exemple de solution alcaline est plus ou moins dans le nom: les antiacides! Ce sont des substances qui peuvent neutraliser les acides en donnant des groupes hydroxyles qui se combinent avec les protons de l'acide pour former de l'eau.

C'est ce qui se passe dans le estomac lorsque vous prenez un antiacide (un raccourcissement de « anti-acide »). Les protons libérés de l'acide chlorhydrique gastrique sont neutralisés par le composant concerné du composé ingéré.

Ces substances sont prises non pas sous forme de comprimés ou de capsules dans tous les cas, mais sous forme de solutions, après dissolution d'un comprimé dans l'eau. Le « pétillant » provient du dioxyde de carbone, lui-même dérivé du bicarbonate (HCO3^–) molécules de l'antiacide.

Une liste d'alcalis trouvés dans le monde de tous les jours comprend tous les métaux alcalins sur le tableau périodique des éléments combinés avec -OH pour créer un hydroxyde: lithium, sodium, potassium, rubidium et césium. Le calcium, le strontium, le baryum et l'hydroxyde d'ammonium sont également considérés comme des alcalis.
Quelques endroits sur le globe sont des producteurs de carbonate de sodium, ou alcali naturel. La composition de ce minéral prend généralement la forme de sesquicarbonate de sodium, qui a pour formule Na₂CO₃NaHCO₃2H₂O. Les États-Unis génèrent une grande partie des alcalis naturels du monde, les obtenant de très grands gisements souterrains dans les mines de la moitié ouest du pays et en particulier en Californie.