CH 1 Transformations acide/base

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CH 1 Transformations acide/base 1. Acide et base

1.1. Acide et base selon Brönsted

Un acide est une espèce chimique capable de céder un proton ( ions hydrogène 𝑯⁺).

𝑯𝑨 → 𝐴⁻ + 𝑯⁺ Exemple:

𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯_(𝒂𝒒) → 𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶_(𝒂𝒒)⁻ + 𝑯⁺

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Une base est une espèce chimique capable de capter un proton.

𝑩 + 𝑯⁺ → 𝐵𝐻⁺ Exemple:

𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶_(𝒂𝒒)⁻ + 𝑯⁺ → 𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯_(𝒂𝒒)

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1.2. Couple acide/base

Lors d’un transfert de proton dans une demi-équation acido-basique, intervient toujours un couple

acide/base conjugués :

𝑯𝑨 → 𝑨⁻ + 𝑯⁺ 𝑩 + 𝑯⁺ → 𝑩𝑯⁺ Exemples:

acide éthanoïque/ion éthanoate:𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯_(𝒂𝒒)^/𝑪𝑯_𝟑^𝑪𝑶𝑶_(𝒂𝒒)⁻

𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯_(𝒂𝒒) → 𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶_(𝒂𝒒)⁻ + 𝑯⁺

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Ion ammonium/amine:𝐑𝐍𝑯_{𝟑(𝒂𝒒)}⁺ /𝑹𝑵𝑯_{𝟐(𝒂𝒒)} 𝐑𝐍𝑯_{𝟑(𝒂𝒒)}⁺ → 𝑹𝑵𝑯_{𝟐(𝒂𝒒)} + 𝑯⁺

Les Couples de l’eau: 𝑯_𝟑𝑶⁺/𝑯_𝟐𝑶 ou 𝑯_𝟐𝑶/𝑯𝑶⁻ 𝑯_𝟑𝑶⁺ → 𝑯_𝟐𝑶 + 𝑯⁺

ou 𝑯_𝟐𝑶 → 𝑯𝑶⁻ + 𝑯⁺ L’eau est amphotère ou est un ampholyte

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2. La réaction acide base

Lors d’une réaction acide base, il y a transfert d’un

proton d’un acide d’un couple vers la base d’un autre couple.

Exemple:

𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯 → 𝑪𝑯_𝟑𝑪𝑶𝑶_(𝒂𝒒)⁻ + 𝑯⁺ 𝑯_𝟐𝑶 + 𝑯⁺ → 𝑯_𝟑𝑶⁺

𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻_(𝑎𝑞) + 𝐻₂𝑂_(𝑙) ⇄ 𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂_(𝑎𝑞)⁻ + 𝐻₃𝑂⁺_𝑎𝑞 acide 1 base 2 base 1 acide 2

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3. Le pH d’une solution

Pour des solutions suffisamment diluées, le pH est un indicateur d’acidité lié à la présence des ions oxonium en solution 𝑯_𝟑𝑶⁺ _𝒂𝒒 défini par:

𝒑𝑯 = −𝐥𝐨𝐠( ^𝑯^𝟑_𝒄^𝑶_𝒐 ⁺ )

𝑐^𝑜étant la concentration standard = 1 𝑚𝑜𝑙. 𝐿⁻¹

Cette grandeur, sans unité, est introduite car les

grandeurs des concentrations en ion oxonium sont souvent d’ordre de grandeur trop différentes pour être placées sur un axe linéaire.

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Comment mesure-t-on le pH d’une solution?

Pour mesurer le pH d’une solution on utilise un pHmètre, étalonné au préalable.

Quelles sont les bornes du pH?

Le pH est compris entre 0 et 14. (solution neutre pH=7)

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Donner l’expression de la concentration des ions oxonium en fonction du pH.

Inversement, la concentration en ions oxonium peut être exprimée par: 𝑯_𝟑𝑶⁺ = 𝒄^𝒐 × 𝟏𝟎^−𝒑𝑯

Comment varie la concentration en ions oxonium, en fonction du pH?

La concentration en ions oxonium diminue quand le pH augmente.

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Exercices p 19 n° 1, 2, 3, 5, 7, 9, 10, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, ECE, ORAL.