Réactivité chimique - Module C132 - S3

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Questions and Answers

Quel est le rôle d'un acide selon la définition de Brønsted?

  • Céder des électrons
  • Libérer un ion OH-
  • Fixer un doublet d'électrons
  • Céder un proton H+ (correct)

Quel élément est considéré comme un acide de Lewis?

  • H2O
  • BF3 (correct)
  • CH3COO-
  • NH3

Quel couple acide-base conjugué est correct pour l'acide acétique?

  • HCl/Cl-
  • H2SO4/SO42-
  • NH4+/NH2-
  • CH3COOH/CH3COO- (correct)

Quel ion est produit lorsque NH4+ cède un proton?

<p>NH3 (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique définit l'eau comme un ampholyte?

<p>Elle se comporte à la fois comme un acide et une base. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le produit de l'ionisation de l'eau?

<p>H+ et OH- (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la base conjuguée de HCl?

<p>Cl- (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le comportement de NH3 dans le contexte des acides et des bases?

<p>Accepteur de protons (B)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui permet de caractériser un acide comme étant fort ?

<p>Son pKa est faible. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la relation entre les concentrations d'ions H3O+ et OH- dans l'eau pure ?

<p>[H3O+] = [OH-] (B)</p> Signup and view all the answers

Comment s'appelle le produit de l'ionisation de l'eau ?

<p>Produit ionique de l'eau (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le caractère amphotère de la molécule d'eau ?

<p>Elle peut agir à la fois comme acide et comme base. (B)</p> Signup and view all the answers

Dans le cas d'un acide faible, quel couple acido-basique est mis en jeu ?

<p>AH/A- (D)</p> Signup and view all the answers

Que se passe-t-il quand un acide fort réagit avec l'eau ?

<p>La réaction est totale. (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le phénomène d'autoprotolyse de l'eau ?

<p>Deux molécules d'eau réagissent entre elles. (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi un acide fort a-t-il une base conjuguée faible ?

<p>Parce qu'il donne facilement un proton. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le pH d'une solution acide ?

<p>pH &lt; 7 (B)</p> Signup and view all the answers

Qu'indique une concentration des ions hydroxyde supérieure à celle des ions hydronium ?

<p>La solution est basique. (C)</p> Signup and view all the answers

Pour une solution considérée comme neutre, quelle plage de pH est généralement admise ?

<p>pH = 6 à 8 (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rapport entre les concentrations des ions hydronium et hydroxyde dans une solution basique ?

<p>[H3O+] &lt; [OH-] (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la signification de la plage de pH 0 < pH < 14 ?

<p>Les valeurs de pH peuvent être négatives ou supérieures à 14, mais cela devient difficile à mesurer. (D)</p> Signup and view all the answers

Que se passe-t-il lorsque la constante de basicité augmente ?

<p>L'acide conjugué devient plus faible. (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le résultat de la relation $Ka.Kb = Ke$ ?

<p>La relation entre pKa et pKb. (B)</p> Signup and view all the answers

Pour qu'un acide soit prédominant par rapport à une base, laquelle des conditions suivantes doit être vraie ?

<p>[A-] &gt; 10[AH] (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la signification de la relation $pH + pOH = 14$ ?

<p>Il s'agit d'une relation valable à 25°C. (D)</p> Signup and view all the answers

Pour quel cas le pKa d'un acide est considéré comme faible ?

<p>pKa &lt; 7 (A)</p> Signup and view all the answers

Dans une réaction acide-base, que signifie $Ka1 >> Ka2$ ?

<p>La réaction se déroule dans le sens (1). (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le pKa de $H3PO4$ ?

<p>2,1 (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la concentration de $[H3O+]$ dans l'eau pure à 25°C ?

<p>$10^{-7}$ (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Acide de Brønsted

Espèce chimique qui cède au moins un proton H+.

Base de Brønsted

Espèce chimique qui fixe un proton H+.

Couple acide-base conjugué

Formé d'un acide et de sa base correspondante, produit lorsqu'un acide cède un proton.

Acide de Lewis

Accepte un doublet d'électrons.

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Base de Lewis

Donne un doublet d'électrons.

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Eau comme ampholyte

L'eau peut se comporter comme un acide ou une base.

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Autoprotolyse de l'eau

Réaction d'ionisation de l'eau, où une molécule d'eau se comporte comme un acide et comme une base.

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Autoprotolyse de l'eau

Réaction chimique dans laquelle une molécule d'eau agit à la fois comme acide et comme base, se dissociant en ions hydronium (H3O+) et hydroxyde (OH-).

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Produit ionique de l'eau (Ke)

Constante d'équilibre pour la réaction d'autoprotolyse de l'eau, représentant le produit des concentrations des ions hydronium et hydroxyde à une température donnée.

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Acide de Brønsted

Une substance qui peut céder un proton (ion H+).

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Base de Brønsted

Une substance qui peut accepter un proton (ion H+).

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Couple acide-base

Ensemble d'un acide et de sa base conjuguée, liés par une réaction d'équilibre.

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Acide fort

Un acide qui se dissocie complètement dans l'eau.

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Base forte

Une base qui se dissocie complètement dans l'eau.

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Acide faible

Un acide qui ne se dissocie qu'en partie dans l'eau.

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Amphotère/Ampholyte

Une substance qui peut agir comme acide ou comme base.

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pKa

Mesure de la force d'un acide, plus le pKa est petit plus l'acide est fort.

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Solution acide

Une solution où la concentration des ions hydronium ([H3O+]) est supérieure à celle des ions hydroxyde ([OH-]).

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Solution basique

Une solution où la concentration des ions hydroxyde ([OH-]) est supérieure à celle des ions hydronium ([H3O+]).

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Solution neutre

Une solution où la concentration des ions hydronium ([H3O+]) est égale à celle des ions hydroxyde ([OH-]).

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pH

Une échelle qui mesure l'acidité ou la basicité d'une solution. Elle varie de 0 à 14.

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pH < 7

Indique une solution acide.

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pH > 7

Indique une solution basique.

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pH = 7

Indique une solution neutre.

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Échelle de pH

Une échelle logarithmique qui représente la concentration d'ions hydronium.

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Valeurs extrêmes du pH

Les valeurs inférieures à 0 et supérieures à 14 sont théoriquement possibles, mais moins pratiques à mesurer et à définir.

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Force d'une base

L'inverse de la force de l'acide conjugué; une base forte produit un acide conjugué faible.

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Constante de basicité (Kb)

Mesure de la tendance d'une base à accepter un proton (H+).

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Relation Ka et Kb

Le produit des constantes d'acidité (Ka) et de basicité (Kb) d'un couple acide-base est égal à la constante d'équilibre ionique (Ke).

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pKa et pKb

Valeurs logarithmiques négatives de Ka et Kb, utilisées pour exprimer la force acide ou basique.

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Réaction acide-base

Transfert de proton entre deux composés.

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Prédominance d'AH/A-

La forme acide (AH) ou basique (A-) prédomine selon le pH par rapport à pKa.

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Diagramme de prédominance (pH/pKa)

Affiche la forme dominante (acide/base conjuguée) en fonction du pH par rapport au pKa.

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pH

Mesure de l'activité des ions hydrogène (H+) dans une solution.

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pOH

Mesure de l'activité des ions hydroxyde (OH-) dans une solution.

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Relation pH et pOH

Dans l'eau à 25°C: pH + pOH = 14.

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Study Notes

Cours de Réactivité chimique - Module C132 - S3

  •  Module: Cours de Réactivité chimique, Module C132, niveau S3.
  •  Enseignant: Pr. El houssine MABROUK
  •  Année universitaire: 2021/2022

Sommaire

  • Chapitre I : Les équilibres chimiques
  • Chapitre II : Les équilibres ioniques en solution aqueuse
  • Chapitre III : Les équilibres d'oxydo-réduction
  • Chapitre IV : Les équilibres de précipitation
  • Chapitre V : Les équilibres de complexation
  • Chapitre VI : Cinétique chimique

Définitions (Acide et base de Brønsted)

  • Un acide est une espèce chimique qui cède un proton H+.
  • Une base est une espèce chimique qui capte un proton H+.

Définitions (Théorie de Lewis)

  • Un acide est un accepteur de doublet d'électrons.
  • Une base est un donneur de doublet d'électrons.

Couple acide-base conjugué

  • Lorsqu'un acide cède un proton à l'eau, il forme sa base conjuguée (ex: HCl/Cl-)
  • Le couple acide/base conjugué est noté AH(aq)/A-(aq).

Acides et bases en solution aqueuse diluée

  • L'eau est un ampholyte, elle peut se comporter à la fois comme un acide et une base.
  • L'eau se dissocie suivant la réaction : H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻.
  • Dans ce cas, H₂O est un acide de Bronsted
  • La constante d'équilibre pour cette dissociation est le produit ionique de l'eau (Ke). A 25°C, Ke = 10⁻¹⁴ mol²/L².

Forces des acides et des bases dans l'eau

  • Les acides forts réagissent totalement avec l'eau.
  • Les bases fortes réagissent totalement avec l'eau.
  • Les acides faibles réagissent partiellement avec l'eau.

Domaine de prédominance

  • AH prédomine sur A- lorsque [AH] > 10[A-]
  • A- prédomine sur AH lorsque [A-] > 10[AH]
  • La relation entre pH et pKa détermine la forme prépondérante d’une espèce.

Calcul du pH des solutions aqueuses

  • Il existe des méthodes de calcul approchées pour déterminer le pH, qui sont souvent suffisantes pour les besoins de la chimie expérimentale.

Cas d'un acide fort

  • La réaction de l'acide fort avec l'eau est totale.
  • Le pH d'un acide fort est calculé à partir de sa concentration.

Cas d'une solution acide

  • Une solution acide est une solution dans laquelle la concentration en ions hydronium [H3O+] est supérieure à la concentration en ions hydroxyde [OH-].
  • Son pH est inférieur à 7.

Cas d'une solution basique

  • Une solution basique est une solution dans laquelle la concentration en ions hydroxyde [OH⁻] est supérieure à la concentration en ions hydronium [H3O⁺].
  • Son pH est supérieur à 7.

Cas d'une solution neutre

  • Une solution est neutre si le pH est égal à 7 (comme l'eau pure à 25 °C).
  • [H3O⁺] = [OH⁻]

Calcul du pH d'un acide faible

  • Le calcul du pH d'un acide faible requiert des approximations ou l'utilisation d'équations pour résoudre une équation du troisième degré.

Calcul du pH d'une base faible

  • Le calcul du pH d'une base faible est analogue à celui d'un acide faible en appliquant les mêmes approximations ou en utilisant des méthodes appropriées.

Solution tampon

  • Une solution tampon est un mélange équimolaire d’un acide faible et de sa base conjuguée.
  • Elle résiste à des variations importantes de pH lorsqu'on ajoute peu d'acide ou de base.
  • Utile pour maintenir le pH d'une réaction ou d'un système à une valeur désirée.

Calcul du pH d'un mélange équimolaire d'acide d'un couple et d'une base d'un autre couple

  • La méthode dépend de la réaction prédominante

Calcul du pH des ampholytes ou ampholytes

  • Un ampholyte est une substance capable de se comporter comme un acide ou une base.
  • Le pH d'un ampholyte dépend des pKa des couples acide/base en présence.

Calcul du pH d'un mélange de deux acides faibles ou deux bases faibles

  • Le pH du mélange dépend de la réaction prédominante.

Calcul du pH d'un sel d'acide fort et de base forte

  • Le pH d'un sel d'acide fort et de base forte est de 7.

Calcul du pH d'un sel d'acide faible et de base forte

  • Le pH d'un sel d'acide faible et de base forte est plus grand que 7 (basique).

Calcul du pH d'un sel d'acide faible et de base faible

  • Le pH du sel est déterminé par les constantes d'acidité ou de basicité des couples acido-basiques impliqués.

Indicateurs colorés

  • Indiqueurs colorés sont utilisés pour déterminer le pH.
  • La couleur de l'indicateur change dans une plage de pH spécifique (zone de virage).

Dosages acido-basiques

  • Les dosages acido-basiques déterminent la concentration d'une substance en utilisant une réaction acido-basiques.
  • Deux méthodes principales sont utilisées pour déterminer le point équivalent lors d'un dosage.

Normalité

  • Pour simplifier les calculs des titrages, on utilise la notion de normalité.
  • La normalité d'une solution est liée à sa molarité et au nombre de moles de protons échangés dans une réaction.

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