Plan de cours Exercices 

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Thème : Constitution et transformations de la matière Plan de cours

Chimie 6 Force des acides et des bases

 Chap.8

 Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=CrCuO6Jdvek (Stella) – 14’50’’ sur l’ensemble des notions.

Plan de cours Exercices

 Prérequis (1^ère) : Tableau d’avancement

 Prérequis (T^ale) : définition acide et base ; couple acide/base (Chap.1) Transformation totale et non totale ; Constante d’équilibre K (Chap.7) I. La constante d’acidité KA

1. Définition

 Pour un couple acide/base AH/A^- : AH (aq) + H2O (ℓ)  A^-(aq) + H3O⁺ (aq)

 KA = a(A^-)  a(H3O⁺)

a(AH) où a(X) désigne l’activité de l’espèce chimique

 Expression simplifiée : KA = [H3O⁺]f  [A^-]f

[AH]f ; pKA = - log(KA)  KA = 10^{- pK}A

2. Exercice : Déterminer la constante d’acidité KA à partir du pH

Ex. 10-22 p.165 et +

II. Le produit ionique de l’eau KE 1. Autoprotolyse de l’eau

 2 H2O (ℓ)  H3O⁺(aq) + HO^-(aq) : 2. Le produit ionique de l’eau

 KE = [H3O⁺]f  [A^-]f

(c°)² ou KE = [H3O⁺]f  [HO^-(aq)]f ; pKE = - log(KE)  KE = 10^{- pK}E.

QCM 1 p.161 Ex.1 corrigé p.162

Ex. 4-6 p.164

III. Force comparée des acides et des bases

 Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=9VGhBOG6Sus (F. Raffin) 4’40’’

1. Les acides forts ou acides faibles

 Un acide fort réagit totalement avec l’eau : AH(aq) + H2O (ℓ)  A^-(aq) + H3O⁺(aq)

Le taux d’avancement final est égal à 1.

pH = - log(C/c°).

 Un acide faible réagit partiellement avec l’eau :

AH (aq) + H2O (ℓ)  A^-(aq) + H3O⁺(aq) ; Le taux d’avancement final est inférieur à 1.

pH > - log(C/c°)

2. Les bases fortes ou les bases faibles

 Une base forte réagit totalement avec l’eau : B(aq) + H2O (ℓ)  BH⁺(aq) + HO^-(aq)

Le taux d’avancement final est égal à 1.

pH = pKE + log(C/c°).

 Une base faible réagit partiellement avec l’eau : B(aq) + H2O (ℓ)  BH⁺(aq) + H3O⁺(aq) ;

Le taux d’avancement final est inférieur à 1.

pH < pKE + log(C/c°).

3. Echelle des pKA

 Pour une même concentration C en soluté apporté, un acide est d’autant plus fort qu’il cède facilement un ion hydrogène H⁺ à l’eau.

Le taux d’avancement final est d’autant plus élevé.

Sa constante d’acidité KA est plus grande, son pKA est plus faible.

QCM 2 p.161

Ex. 8-12 p.165

Ex. 19-26-27^# p.166 et +

IV. Applications

 Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=Up1J5rkdgl4 (F. Raffin) - 6’09’’

1. Relation entre le pH et le pKA

 pH = pKA + log([A^-]f

[AH]f) ; relation à savoir redémontrer.

2. Domaines de prédominance d’un couple acide/base 3. Diagramme de distribution

4. Indicateur coloré acidobasique

 Un indicateur coloré acidobasique est un couple acide/base dont les formes acide et basique présentent des teintes différentes.

5. Acides -aminés 6. Solution tampon

Ex.2 corrigé p.163

Ex. 14-16-18 p.165 et +

Ex. 25-29-30-31 p. 168 et +

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I. La constante d’acidité KA

2. Exercice : Déterminer la constante d’acidité KA à partir du pH

 Une solution d’acide méthanoïque HCOOH de concentration en quantité apportée d’acide C1 = 1,010^-2 mol.L^-1 a un pH = 2,9.

2.1. Calculer la concentration en ions oxonium [H3O⁺]f à partir du pH.

2.2. Compléter le tableau d’avancement ci-dessous

équation-bilan  AH (aq) + H2O (ℓ)  A^-(aq) + H3O⁺ (aq)

Etat initial x = 0 n1 = C1  V Excès 0 0

Etat final x = xf Excès

2.3. Donner l’expression des concentrations [AH]f, [A^-]f et [H3O⁺]f en concentration de xf , C1 et V 2.4. En déduire l’expression de KA en fonction C1 et [H3O⁺]f.

2.5. Calculer la constante d’acidité KA puis pKA.

Diagramme de distribution

Domaines de prédominance d’un couple acide/base