Flashcards : Eau, pH et solutions tampons — 39 cartes

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1Question

De quoi est constituée la molécule d’eau ?

Réponse

Deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène liés par des liaisons covalentes.

2Question

Quelle est la valeur de l’angle entre les liaisons O–H dans la molécule d’eau ?

Réponse

104,5°.

3Question

Quelle charge globale possède la molécule d’eau ?

Réponse

Une charge globale nulle.

4Question

Quelle charge partielle porte l’atome d’oxygène dans la molécule d’eau ?

Réponse

Une charge partielle négative de −0,82.

5Question

Quelle charge partielle porte chaque atome d’hydrogène dans la molécule d’eau ?

Réponse

Une charge partielle positive de +0,41.

6Question

Qu'est-ce qu'une liaison hydrogène ?

Réponse

Une interaction entre charges positives et négatives due à une différence d'électronégativité.

7Question

Combien de liaisons hydrogène une molécule d'eau peut-elle former ?

Réponse

Quatre liaisons hydrogène.

8Question

Quelle est l'énergie approximative d'une liaison hydrogène ?

Réponse

Environ 19 kJ·mol⁻¹.

9Question

Quelle est l'énergie d'une liaison covalente comparée à une liaison hydrogène ?

Réponse

Environ 460 kJ·mol⁻¹, bien plus élevée.

10Question

Comment les liaisons hydrogène diffèrent-elles dans la glace, l'eau liquide et la vapeur ?

Réponse

Glace : réseau stable, eau liquide : liaisons instables, vapeur : pas d'interactions.

11Question

Quelle est la durée de vie des liaisons hydrogène dans l'eau liquide ?

Réponse

Entre 10⁻⁸ et 10⁻¹¹ secondes.

12Question

À quoi contribuent les liaisons hydrogène dans les systèmes biologiques ?

Réponse

À la solubilité, stabilité de l'ADN, des protéines et reconnaissance hormonale.

13Question

Qu'est-ce qui caractérise une molécule hydrophile vis-à-vis de l'eau ?

Réponse

Elle peut former des liaisons hydrogène avec l'eau.

14Question

Pourquoi une molécule hydrophobe tend-elle à s'exclure de l'eau ?

Réponse

Elle ne peut pas former efficacement des liaisons hydrogène avec l'eau.

15Question

Que se passe-t-il quand on mélange des molécules polaires et apolaires ?

Réponse

Elles interagissent peu et se séparent.

16Question

Quelles structures peuvent former des molécules polaires et apolaires mélangées ?

Réponse

Des micelles, des liposomes ou des bicouches.

17Question

Dans quels systèmes interviennent les interactions hydrophobes et de Van der Waals ?

Réponse

Dans les huiles, les membranes biologiques et les solvants non polaires.

18Question

Comment l'eau dissout-elle les cristaux ioniques comme le chlorure de sodium ?

Réponse

En organisant les ions de charges opposées et en diminuant leurs interactions électrostatiques.

19Question

Quelle est l'équation de l'auto-ionisation de l'eau ?

Réponse

2H2OH3O++OH2H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + OH^-

20Question

Quelle est la valeur du produit ionique de l'eau KeK_e ?

Réponse

Ke=[H+][OH]=1014(mol/L)2K_e = [H^+][OH^-] = 10^{-14} (mol/L)^2

21Question

Quelles sont les concentrations en ions dans l'eau pure ?

Réponse

[H+]=[OH]=107mol/L[H^+] = [OH^-] = 10^{-7} mol/L

22Question

Comment définit-on le pH en fonction de la concentration en ions hydrogène ?

Réponse

pH=log10[H+]pH = -\log_{10}[H^+]

23Question

Comment calcule-t-on la concentration en ions hydrogène à partir du pH ?

Réponse

[H+]=10pH[H^+] = 10^{-pH}

24Question

Quand une solution est-elle neutre selon les concentrations en ions ?

Réponse

Quand [H+]=[OH][H^+] = [OH^-]

25Question

Quand une solution est-elle acide selon les concentrations en ions ?

Réponse

Quand [H+]>[OH][H^+] > [OH^-]

26Question

Quand une solution est-elle basique selon les concentrations en ions ?

Réponse

Quand [H+]<[OH][H^+] < [OH^-]

27Question

Quelle différence existe entre un acide fort et un acide faible en solution aqueuse ?

Réponse

Un acide fort se dissocie complètement, un acide faible établit un équilibre.

28Question

Quelle est la réaction de dissociation de l’acide chlorhydrique dans l’eau ?

Réponse

HCl se dissocie en H₃O⁺ et Cl⁻.

29Question

Quel est le pH d’une solution à 10⁻² mol·L⁻¹ de HCl ?

Réponse

Le pH est égal à 2.

30Question

Quelle est la formule de la constante d’acidité KaK_a pour un couple acide/base ?

Réponse

Ka=[H+][Base][Acide]K_a=\frac{[H^+][Base]}{[Acide]}.

31Question

Quelle est l’équation de Henderson–Hasselbalch pour un couple acide/base ?

Réponse

pH=pKa+log[Base][Acide]pH=pK_a+\log\frac{[Base]}{[Acide]}.

32Question

Comment se définit pKapK_a en fonction de KaK_a ?

Réponse

pKa=logKapK_a=-\log K_a.

33Question

Que représente le pKa pour un couple acide/base ?

Réponse

Le pH où les concentrations d’acide et de base sont égales.

34Question

Qu'est-ce qu'une solution tampon ?

Réponse

Une solution dont le pH est peu affecté par l'ajout d'un acide ou d'une base.

35Question

Pourquoi le pH d'un tampon acide acétique/acétate est-il égal au pKa ?

Réponse

Parce que les concentrations de l'acide et de la base sont égales.

36Question

Quelle est la valeur du pKa dans un tampon acide acétique/acétate typique ?

Réponse

Le pKa est égal à 4,85.

37Question

Que deviennent les concentrations d'acétate et d'acide acétique après ajout de 10⁻² mol·L⁻¹ de HCl ?

Réponse

Elles deviennent 40·10⁻³ mol·L⁻¹ d'acétate et 60·10⁻³ mol·L⁻¹ d'acide acétique.

38Question

Comment évolue le pH d'un tampon acide acétique/acétate après ajout de 10⁻² mol·L⁻¹ de HCl ?

Réponse

Le pH passe de 4,85 à 4,67.

39Question

Quand l'effet tampon est-il le plus important ?

Réponse

Lorsque le pH de la solution est proche du pKa du couple choisi.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 17 questions sur Eau, pH et solutions tampons.

1. Quelle est la composition atomique et le type de liaison au sein d’une molécule d’eau ?

2. Quelle description rend compte de la polarité électrique globale d’une molécule d’eau ?

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Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Eau, pH et solutions tampons.

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