TP 6 Chimie Les réactions acido-basiques 1ères S Objectif: - Montrer la passage réciproque de l'acide à la base dans le cas des indicateurs
colorés.
Compétences exigibles:
- Décrire un système chimique (par sa composition qualitative et quantitative)
- Ecrire l'équation chimique d'une réaction avec les nombres stœchiométriques corrects.
- Analyser des résultats Matériel et produit:
- 2 tubes à essai sur support
- 2 petits béchers
- 2 comptes gouttes
- Solution de bleu de bromothymol, sous sa forme acide (jaune) noté HIn(aq) - Solution de bleu de bromothymol, sous sa forme basique (bleu) noté In-(aq) - Solution d'acide acétique (CH3COOH)
- Solution d'ammionac (NH3)
I. Définition d'un acide et d'une base selon Brönsted
Noter la couleur des solution de bleu de bromothymol (BBT), forme acide notée HIn(aq) et forme basique notée (Na+(aq) + In-(aq)).
1.Expérience 1:
Dans un tube à essais, introduire quelques millilitres de solutions de BBT forme basique (Na+(aq) + In-
(aq)) puis une solution d'acide acétique à l'aide d'un compte goutte en observant l'évolution de la solution.
Faire un schéma de l'expérience
Quelle espèce chimique formée au cours de la transformation chimique peut-on identifier ?
Compléter l'équation suivante: In-(aq) + CH3COOH(aq)
Au cours de la transformation chimique considérée dans l'expérience 1:
L'ion In- a: La molécule CH3COOH a:
gagné
perdu
1
2
3
atome d'hydrogène H
proton H+
anion H-
gagné
perdu
1
2
3
atome d'hydrogène H
proton H+
anion H- 2. Définition
Définition d'un acide au sens de Brönsted : Un acide (noté HA) est une espèce capable de céder un proton H+.
Définition d'une base au sens de Brönsted : Une base (notée A-) est une espèce capable de capter un proton H+.
Ici In-(aq) est un acide CH3COOH un acide
une base une base
II. Notion de couple acido-basique 1. Expérience 2:
Dans un tube à essais, introduire quelques millilitres de solutions de BBT forme acide (HIn(aq)) puis une solution d'hydroxyde de sodium à l'aide d'un compte goutte en observant l'évolution de la solution.
Faire un schéma de l'expérience
Quelle espèce chimique formée au cours de la transformation chimique peut-on identifier ?
Compléter l'équation suivante: HIn (aq) + NH3(aq)
Au cours de la transformation chimique considérée dans l'expérience 2:
L'ion HIn a: La molécule NH3 a:
gagné
perdu
1
2
3
atome d'hydrogène H
proton H+
anion H-
gagné
perdu
1
2
3
atome d'hydrogène H
proton H+
anion H-
2. Définition
Dans les 2 expériences vu précédemment apparaît un « couple » : HA / A-.
Ce couple sera appelé couple acide/base est sera toujours noté : HA / A- (acide/base).
On dira que HA est l’acide conjugué de la base A-. On dira que A- est la base conjuguée de l’acide HA.
On passe d’un membre du couple à l’autre par un échange d’un proton H+. Cet échange est symbolisé par une équation de demi-réaction du type AH = A- + H+
Citer les trois couples acido-basique rencontrés lors des expériences 1 et 2 puis écrire l'équation de demi réaction correspondante :
/
/
/
Remarque :
Un indicateur coloré est un couple acide / base dont la couleur de la forme acide est différente de la forme basique.
Le changement de couleur d'une solution contenant un indicateur coloré a lieu pour une valeur particulière du pH. Cette valeur dépend de l'indicateur coloré considéré.
Exemple:
Le bleu de bromothymol changement de couleur pour (jaune) 6,0<pH<7,8 (bleu)
L'hélianthine changement de couleur pour (rouge) 3,1<pH<4,4 (jaune)
La phénophtaleïne changement de couleur pour (incolore) 8,3<pH<10 (rose) 3. Cas particulier de l'eau
L’eau participe à deux couples acido-basiques. (Ecrire l'équation de demi réaction correspond à chaque couple)
H3O+(aq) / H2O(l) : H2O / HO-(aq) :
L’eau peut être un acide ou une base. On dit que l’eau est un ampholyte ou une espèce amphotère.
4. Quelques exemples a. Les acides
Acide Nom Demi-équation
HCl Chlorure d'hydrogène CH3COOH Acide éthanoïque (ou acétique)
NH4+ Ion ammonium
H3O+ Ion oxonium
H2O Eau
b. Les bases
Base Nom Demi-équation
Cl- Ion chlorure
CH3COO- Ion éthanoate(ou acétate)
NH3 Ammoniac
HO- Ion hydroxyde
H2O Eau
c. Les couples acido-basiques
Couple Acide Base
III. Réaction acide base
Définition : Toute réaction acido-basique résulte du transfert de protons H+ entre l’acide d’un couple acido-basique et la base d’un autre couple acido-basique.
Celles-ci s’effectuent entre un acide et une base mais jamais entre deux acides entre eux, ni deux bases entre elles.
Ex : Réécrire les équations bilan de chacune des deux expériences précédentes et entourer de deux couleurs différentes les deux couples acido-basiques mis en jeu et noter s'il s'agit d'un acide ou d'une base.
