Comprendre la notion de pH, acide, basique et indicateur coloré

Matériels

  • jus de chou rouge
  • vinaigre
  • bicarbonate de soude
  • des tubes à essai + portant
  • récipients à bec verseur

Manipulation

Remplir les tubes à essai avec du jus de chou puis ajouter du bicarbonate en quantité différentes et du vinaigre.

Tube 1 : 1 goutte de vinaigre

Tube 2 : 3 goutte de vinaigre

Tube 3 : laisser en tube témoin

Tube 4 : 1 pincée de bicarbonate de soude

Tube 5 : 3 pincées de bicarbonate de soude

Explications

De nombreuses substances naturelles possèdent la propriété de changer de couleur en fonction de l’acidité du milieu. Ainsi certaines fleurs, comme les hortensias, changent de couleur et passent du rose au bleu en fonction de l’acidité du sol.  Forts de ces observations, les chimistes ont mis au point, il y a de nombreuses années, des substances capables de changer de couleur selon que le milieu est acide, basique ou neutre. On les appelle des indicateurs colorés.

Un indicateur coloré est une substance dont la couleur varie en fonction de l’acidité d’un milieu. En chimie, ce degré d’acidité est mesuré par le « potentiel hydrogène », noté « pH », selon une échelle de 1 à 14 : 

  • pH = 7 pour une solution neutre, 
  • pH < 7 pour une solution acide
  • pH > 7 pour une solution basique. 

Les indicateurs colorés sont utilisés pour faire des analyses chimiques, au laboratoire, mais aussi au quotidien comme pour surveiller le pH des piscines. 

La couleur du chou rouge est due à la présence de molécules de la famille des anthocyanes, colorants naturels présents dans de nombreux fruits rouges. Ces molécules possèdent la particularité de voir leur structure varier suivant l’acidité du milieu, et donc de changer de couleur (rouge, bleue, incolore et jaune en fonction du pH environnant). Le changement de couleur est dû à un processus chimique: dans une solution acide, le colorant indicateur réagit avec les protons (il est «protoné»). La forme protonée de l’indicateur à une couleur différente de la forme «déprotonée» dans une solution basique. 

Le chou rouge est un indicateur coloré naturel !

  • rouge: pH 2 (très acide)
  • lilas: pH 4
  • bleu-violet: pH 6
  • bleu: pH 7 (neutre) 
  • bleu: pH 8
  • bleu-vert: pH 10
  • jaune verdâtre: pH 12 (très basique)