Fiche de révision : Acides, bases et pH

📋 Plan du Cours

1. Définitions et couples acide-base
2. Exemples de couples et solutions
3. pH des solutions aqueuses

📖 1. Définitions et couples acide-base

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide : Espèce chimique qui cède un proton H⁺.
• Base : Espèce chimique qui capte un proton H⁺.
• Espèce amphotère : Espèce qui peut se comporter comme un acide et comme une base dans le même couple.

📝 Points essentiels

• La propriété basique des amines provient de la présence d’un doublet non liant sur l’atome d’azote, qui permet de capter un proton H⁺.

💡 Astuce mémo

L’acide cède H+, tandis que la base capte H+.

📖 2. Exemples de couples et solutions

★ À maîtriser

📌 Dans le couple acide carboxylique/ion carboxylate, l’acide carboxylique a pour structure R—C(=O)—OH et l’ion carboxylate a pour structure R—C(=O)—O⁻.

📌 Dans le couple amine/ion ammonium, l’amine possède un atome d’azote lié à deux hydrogènes et l’ion ammonium possède un atome d’azote lié à trois hydrogènes et portant une charge positive.

• Dans l’eau, deux molécules H₂O s’équilibrent avec les ions H₃O⁺ et OH⁻ selon la réaction $2H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + OH^-$.

Compléments

• Les couples acide-base mentionnés sont l’acide carbonique/ion hydrogénocarbonate, noté CO₂, H₂O/HCO₃⁻, et l’ion hydrogénocarbonate/ion carbonate, noté HCO₃⁻/CO₃²⁻.

• Les solutions aqueuses acides citées sont:

  • l’acide éthanoïque CH₃CO₂H
  • l’acide chlorhydrique H₃O⁺ + Cl⁻
  • l’acide nitrique H₃O⁺ + NO₃⁻

• Les solutions aqueuses basiques citées sont l’hydroxyde de sodium Na⁺ + HO⁻ et l’ammoniaque NH₃.

💡 Astuce mémo

Acide carboxylique → carboxylate ; amine → ammonium ; eau → H3O+ et OH−.

📖 3. pH des solutions aqueuses

📝 Points essentiels

📐 Formule — Pour une solution diluée, le pH vérifie $pH=-\log\left(\frac{[H_3O^+]}{c^\circ}\right)$ et réciproquement $[H_3O^+]=c^\circ\times10^{-pH}$.

📌 La relation entre le pH et la concentration en ions H₃O⁺ est valable uniquement pour une solution diluée dont la concentration vérifie [H₃O⁺] < 0,1 mol/L.

💡 Astuce mémo

Plus [H3O+] augmente → plus le pH diminue.

📊 Tableaux de synthèse

Exemples de solutions aqueuses