Fiche de révision : Acides et bases

📋 Plan du Cours

1. Acides et bases de Brønsted
2. Structure et réactions acido-basiques
3. Couples acido-basiques usuels
4. pH et concentration en oxonium
5. Mesure et échelle du pH

📖 1. Acides et bases de Brønsted

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide de Brønsted : Espèce chimique susceptible de libérer au moins un ion H+ dans un milieu.
• Base de Brønsted : Espèce chimique susceptible de capter au moins un ion H+ dans un milieu.

📝 Points essentiels

📐 Formule — Le transfert de proton d’un acide AH vers sa base conjuguée s’écrit $\mathrm{AH \rightarrow A^- + H^+}$.

📐 Formule — Le transfert de proton d’une base B vers son acide conjugué s’écrit $\mathrm{B + H^+ \rightarrow BH^+}$.

💡 Astuce mémo

L’acide libère H+, la base capte H+.

📖 2. Structure et réactions acido-basiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Couple acide-base : Deux entités chimiques forment un couple acide-base s’il est possible de passer de l’une à l’autre par transfert d’un ion hydrogène H+.
• Acide carboxylique : Molécule organique possédant un groupe carboxyle, dont l’hydrogène est engagé dans une liaison fortement polarisée.
• Amine : Composé organique dérivé de l’ammoniac NH3 dont au moins un atome d’hydrogène a été remplacé par un groupe carboné.
• Liaison polarisée : Une liaison est polarisée si la différence d’électronégativité entre les deux atomes liés est supérieure à 0,4.

★ À maîtriser

• Une transformation acide-base implique le transfert d’un ion H+ entre l’acide d’un couple et la base d’un autre couple.

Compléments

• La réaction entre les ions ammonium et hydroxyde s’écrit $\mathrm{NH_4^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l) + NH_3(aq)}$.

💡 Astuce mémo

Liaison R–H polarisée → libération facilitée de H+.

📖 3. Couples acido-basiques usuels

🔑 Notions clés & Définitions

• Ampholyte : Espèce chimique pouvant intervenir à la fois comme acide et comme base.

★ À maîtriser

• L’eau est amphotère car elle intervient comme acide dans le couple H2O/HO− et comme base dans le couple H3O+/H2O.

• L’acide carbonique H2CO3 appartient au couple H2CO3/HCO3−, tandis que l’ion hydrogénocarbonate HCO3− appartient aussi au couple HCO3−/CO3^2−.

📐 Formule — Les acides carboxyliques appartiennent au couple R–COOH/R–COO−, décrit par $\mathrm{R\!-COOH \rightarrow R\!-COO^- + H^+}$.

Compléments

📐 Formule — La dissolution du dioxyde de carbone dans l’eau forme l’acide carbonique selon $\mathrm{CO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow H_2CO_3(aq)}$.

• Les amines appartiennent au couple acide-base R–NH3+/R–NH2.

💡 Astuce mémo

L’eau et HCO3− peuvent être acides et bases.

📖 4. pH et concentration en oxonium

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour une solution aqueuse diluée, le pH vérifie $\mathrm{pH=-\log\left(\frac{[H_3O^+]}{c^\circ}\right)}$, avec une concentration inférieure à $10^{-1}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$.

📐 Formule — La concentration en ions oxonium se déduit du pH par $\mathrm{[H_3O^+]=c^\circ\times10^{-pH}}$.

Compléments

• La concentration standard c° vaut 1 mol·L−1.

📌 La concentration calculée à partir du pH doit être exprimée avec 2 chiffres significatifs.

💡 Astuce mémo

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

📖 5. Mesure et échelle du pH

📝 Points essentiels

• Le pH se mesure précisément avec un pH-mètre préalablement étalonné.

• Le papier pH permet d’obtenir une estimation grossière du pH.

📌 Une solution est acide lorsque son pH est inférieur à 7, neutre lorsque son pH vaut 7 et basique lorsque son pH est supérieur à 7.

💡 Astuce mémo

Papier pH : estimation ; pH-mètre : précision.

📊 Tableaux de synthèse

Outils de mesure du pH