QCM : Réactions acide-base et pH — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Concernant les définitions de Brønsted, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Un acide de Brønsted cède au moins un proton pour former sa base conjuguée.
Une base de Brønsted capte au moins un proton pour former son acide conjugué.
Une base de Brønsted cède un proton pour devenir son acide conjugué.
Un acide de Brønsted capte un proton pour former sa base conjuguée.
Dans l’équation HA⇌A−+H+HA \rightleftharpoons A^- + H^+, A−A^- représente l’acide.

Un acide de Brønsted cède au moins un proton pour former sa base conjuguée. · Une base de Brønsted capte au moins un proton pour former son acide conjugué.

Explication

Un acide de Brønsted cède un proton et devient sa base conjuguée. Une base de Brønsted capte un proton et devient son acide conjugué ; dans l’équation donnée, HAHA est donc l’acide et A−A^- la base.

2. À propos de l’équation acide-base de Brønsted suivante : HA⇌A−+H+HA \rightleftharpoons A^- + H^+, quelles sont les propositions exactes ?

L’espèce A−A^- peut capter un proton pour reformer HAHA.
Le proton libéré provient de l’espèce A−A^-.
L’espèce HAHA est l’acide du couple considéré.
L’espèce HAHA capte H+H^+ au cours de cette transformation.
L’espèce A−A^- cède H+H^+ pour former HAHA.

L’espèce $$A^-$$ peut capter un proton pour reformer $$HA$$. · L’espèce $$HA$$ est l’acide du couple considéré.

Explication

L’équation de dissociation s’écrit HA⇌A−+H+HA \rightleftharpoons A^- + H^+. Elle montre que HAHA cède H+H^+ et se transforme en A−A^-, tandis que les propositions attribuant ces rôles à l’envers sont incorrectes.

3. Concernant les couples conjugués et les espèces amphotères :

Un couple acide-base associe un acide HAHA et une base A−A^-.
Une espèce amphotère possède le même rôle acide dans deux couples distincts.
Les deux espèces d’un couple sont séparées par une perte ou un gain de proton.
Une espèce amphotère est acide dans un couple et base dans un autre.
Deux espèces sans relation conjuguée forment un couple si elles appartiennent à la même réaction.

Un couple acide-base associe un acide $$HA$$ et une base $$A^-$$. · Les deux espèces d’un couple sont séparées par une perte ou un gain de proton. · Une espèce amphotère est acide dans un couple et base dans un autre.

Explication

Un couple conjugué associe un acide HAHA et une base A−A^- séparés par un échange de proton. Une espèce amphotère possède simultanément le rôle d’acide dans un couple et celui de base dans un autre.

4. Les couples acide-base suivants sont-ils correctement caractérisés ?

Le couple CH3COOH/CH3COO−CH_3COOH/CH_3COO^- fait partie des couples cités.
Dans le couple CH3COOH/CH3COO−CH_3COOH/CH_3COO^-, CH3COO−CH_3COO^- est l’acide conjugué.
Dans le couple NH4+/NH3NH_4^+/NH_3, NH4+NH_4^+ est l’acide conjugué.
Dans le couple acétique-acétate, CH3COOHCH_3COOH est la base conjuguée.
Le couple ammonium-ammoniac s’écrit NH3/NH4+NH_3/NH_4^+ selon la notation acide-base.

Le couple $$CH_3COOH/CH_3COO^-$$ fait partie des couples cités. · Dans le couple $$NH_4^+/NH_3$$, $$NH_4^+$$ est l’acide conjugué.

Explication

Les couples cités sont CH3COOH/CH3COO−CH_3COOH/CH_3COO^- et NH4+/NH3NH_4^+/NH_3. Dans le second, NH4+NH_4^+ est l’acide conjugué de NH3NH_3, tandis que dans le premier, CH3COOHCH_3COOH est l’acide conjugué de CH3COO−CH_3COO^-.

5. À propos de la structure moléculaire des bases de Brønsted, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Une base de Brønsted doit porter une charge négative avant toute capture de proton.
Les amines possèdent un azote dont le doublet non liant peut capter H+H^+.
Un doublet non liant peut former une liaison avec un proton déficitaire en électrons.
La capture d’un proton par une amine forme son acide conjugué négatif.
Une base de Brønsted peut posséder un atome portant un doublet non liant.

Les amines possèdent un azote dont le doublet non liant peut capter $$H^+$$. · Un doublet non liant peut former une liaison avec un proton déficitaire en électrons. · Une base de Brønsted peut posséder un atome portant un doublet non liant.

Explication

Une base de Brønsted possède un doublet non liant capable de former une liaison avec un proton. Les amines illustrent cette propriété grâce au doublet de leur azote et deviennent alors des ions ammonium positifs.

6. Concernant quelques transformations et exemples moléculaires acide-base, quelles sont les propositions exactes ?

L’atome d’hydrogène emporte son électron lors de cette transformation.
Le couple considéré pour le dioxyde de carbone est CO2/H2CO3CO_2/H_2CO_3.
L’oxygène porte la charge négative dans la base conjuguée formée.
Le dioxyde de carbone réagit avec l’eau pour former un acide carbonique stable.
La perte de H+H^+ par RCOOHRCOOH forme sa base conjuguée.

L’atome d’hydrogène emporte son électron lors de cette transformation. · L’oxygène porte la charge négative dans la base conjuguée formée. · La perte de $$H^+$$ par $$RCOOH$$ forme sa base conjuguée.

Explication

Lors de la perte de H+H^+ par RCOOHRCOOH, l’hydrogène emporte son électron et la charge négative reste sur l’oxygène, formant la base conjuguée. Le dioxyde de carbone et l’eau peuvent former transitoirement H2CO3H_2CO_3, mais l’acide carbonique est instable et le couple considéré est HCO3−/CO32−HCO_3^-/CO_3^{2-}.

7. Concernant les solutions aqueuses acides usuelles :

L’acide sulfurique est représenté avec deux ions H3O+\mathrm{H_3O^+}.
L’acide chlorhydrique contient deux ions H3O+\mathrm{H_3O^+} par entité.
L’acide nitrique contient un ion H3O+\mathrm{H_3O^+} et un ion NO3−\mathrm{NO_3^-}.
L’acide sulfurique contient un ion H3O+\mathrm{H_3O^+} et un ion SO42−\mathrm{SO_4^{2-}}.
L’acide éthanoïqu'est représenté par CH3COOH(aq)\mathrm{CH_3COOH(aq)}.

L’acide nitrique contient un ion $$\mathrm{H_3O^+}$$ et un ion $$\mathrm{NO_3^-}$$. · L’acide éthanoïqu'est représenté par $$\mathrm{CH_3COOH(aq)}$$.

Explication

L’acide éthanoïqu'est bien représenté par CH3COOH(aq)\mathrm{CH_3COOH(aq)}, tandis que l’acide sulfurique comporte deux ions oxonium. L’acide chlorhydrique et l’acide nitrique comportent chacun un ion H3O+\mathrm{H_3O^+}.

8. Parmi les propositions suivantes concernant les solutions aqueuses basiques, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

L’hydroxyde de sodium est représenté par Na+(aq)+HO−(aq)\mathrm{Na^+(aq)+HO^-(aq)}.
L’hydroxyde de sodium contient l’ion K+\mathrm{K^+} associé à HO−\mathrm{HO^-}.
L’hydroxyde de potassium est représenté par K+(aq)+HO−(aq)\mathrm{K^+(aq)+HO^-(aq)}.
L’hydroxyde de potassium contient l’ion Na+\mathrm{Na^+} associé à HO−\mathrm{HO^-}.
L’ammoniac est représenté par l’ion NH4+\mathrm{NH_4^+}.

L’hydroxyde de sodium est représenté par $$\mathrm{Na^+(aq)+HO^-(aq)}$$. · L’hydroxyde de potassium est représenté par $$\mathrm{K^+(aq)+HO^-(aq)}$$. · L’ammoniac est représenté par l’ion $$\mathrm{NH_4^+}$$.

Explication

L’hydroxyde de sodium est associé aux ions Na+\mathrm{Na^+} et HO−\mathrm{HO^-}, tandis que l’hydroxyde de potassium est associé aux ions K+\mathrm{K^+} et HO−\mathrm{HO^-}. L’ammoniac est représenté par NH4+\mathrm{NH_4^+} dans les solutions basiques citées.

9. Concernant la définition d’une réaction acido-basique, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Elle met en jeu un transfert d’électrons entre deux couples redox.
Elle implique un transfert de protons entre deux espèces acides.
Elle correspond à une transformation sans échange de protons entre les couples.
Elle correspond à un transfert de protons entre l’acide d’un couple et la base d’un autre couple.
Elle associe l’acide d’un couple à la base d’un autre couple dans un transfert protonique.

Elle correspond à un transfert de protons entre l’acide d’un couple et la base d’un autre couple.

Explication

Une réaction acido-basique correspond à un transfert de protons. Le proton passe de l’acide d’un couple vers la base appartenant à un autre couple.

10. Pour deux couples acido-basiques A1/B1\mathrm{A_1/B_1} et A2/B2\mathrm{A_2/B_2} :

L’équation générale s’écrit A1+B2⇌A2+B1\mathrm{A_1+B_2\rightleftharpoons A_2+B_1}.
Les réactifs généraux sont A1\mathrm{A_1} et B2\mathrm{B_2}.
Les produits généraux sont A2\mathrm{A_2} et B1\mathrm{B_1}.
L’équation générale s’écrit B1+A2⇌B2+A1\mathrm{B_1+A_2\rightleftharpoons B_2+A_1}.
L’équation générale s’écrit A1+A2⇌B1+B2\mathrm{A_1+A_2\rightleftharpoons B_1+B_2}.

L’équation générale s’écrit $$\mathrm{A_1+B_2\rightleftharpoons A_2+B_1}$$. · Les réactifs généraux sont $$\mathrm{A_1}$$ et $$\mathrm{B_2}$$. · Les produits généraux sont $$\mathrm{A_2}$$ et $$\mathrm{B_1}$$.

Explication

Pour les couples A1/B1\mathrm{A_1/B_1} et A2/B2\mathrm{A_2/B_2}, l’équation générale est A1+B2⇌A2+B1\mathrm{A_1+B_2\rightleftharpoons A_2+B_1}. La réaction associe donc l’acide du premier couple à la base du second.

11. Les étapes d’établissement d’une réaction acido-basique comprennent :

L’identification des deux couples acido-basiques concernés.
La détermination des réactifs avant l’écriture des demi-équations.
L’écriture des demi-équations dans le sens de la réaction.
La juxtaposition des couples suffit pour obtenir l’équation globale.
L’addition des demi-équations pour obtenir l’équation globale.

L’identification des deux couples acido-basiques concernés. · La détermination des réactifs avant l’écriture des demi-équations. · L’écriture des demi-équations dans le sens de la réaction. · L’addition des demi-équations pour obtenir l’équation globale.

Explication

L’établissement de l’équation commence par l’identification des couples et des réactifs. Il faut ensuite écrire les demi-équations dans le sens réactionnel, puis les additionner pour obtenir l’équation globale.

12. À propos du pH d’une solution aqueuse :

Le pH et la concentration en H3O+\mathrm{H_3O^+} désignent la même grandeur.
Le pH possède l’unité mol L−1\mathrm{mol\,L^{-1}}.
Le pH quantifie l’acidité d’une solution aqueuse.
La concentration en H3O+\mathrm{H_3O^+} exprime directement une quantité d’ions oxonium.
Le pH évalue la quantité d’ions oxonium présents.

Le pH quantifie l’acidité d’une solution aqueuse. · La concentration en $$\mathrm{H_3O^+}$$ exprime directement une quantité d’ions oxonium. · Le pH évalue la quantité d’ions oxonium présents.

Explication

Le pH est une grandeur sans unité qui quantifie l’acidité en évaluant la quantité d’ions oxonium. La concentration en H3O+\mathrm{H_3O^+} exprime directement cette quantité, mais elle n’est pas le pH.

13. Concernant les relations entre le pH et la concentration en ions oxonium, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La concentration en H3O+\mathrm{H_3O^+} se déduit du pH par une puissance de 10.
La relation correcte est pH=log⁡([H3O+])\mathrm{pH=\log([H_3O^+])}.
Pour une solution diluée, pH=−log⁡([H3O+])\mathrm{pH=-\log([H_3O^+])}.
La constante C∘\mathrm{C^\circ} vaut 1 mol L−1\mathrm{1\ mol\,L^{-1}}.
La concentration vérifie [H3O+]=C∘×10−pH\mathrm{[H_3O^+]=C^\circ\times10^{-pH}}.

La concentration en $$\mathrm{H_3O^+}$$ se déduit du pH par une puissance de 10. · Pour une solution diluée, $$\mathrm{pH=-\log([H_3O^+])}$$. · La constante $$\mathrm{C^\circ}$$ vaut $$\mathrm{1\ mol\,L^{-1}}$$. · La concentration vérifie $$\mathrm{[H_3O^+]=C^\circ\times10^{-pH}}$$.

Explication

Pour une solution aqueuse diluée, pH=−log⁡([H3O+])\mathrm{pH=-\log([H_3O^+])} et [H3O+]=C∘×10−pH\mathrm{[H_3O^+]=C^\circ\times10^{-pH}}, avec C∘=1 mol L−1\mathrm{C^\circ=1\ mol\,L^{-1}}. La concentration se déduit donc du pH par une puissance de 10.

14. Concernant les méthodes de mesure de l’acidité, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Un pH-mètre est constitué d’un millivoltmètre relié à une électrode combinée.
Un indicateur coloré fournit une mesure rapide mais approximative.
Le papier pH fournit une mesure rapide mais approximative.
Le pH-mètre fournit une mesure rapide et précise.
L’électrode combinée associe une électrode de verre et une électrode de référence.

Un pH-mètre est constitué d’un millivoltmètre relié à une électrode combinée. · Un indicateur coloré fournit une mesure rapide mais approximative. · Le papier pH fournit une mesure rapide mais approximative. · Le pH-mètre fournit une mesure rapide et précise. · L’électrode combinée associe une électrode de verre et une électrode de référence.

Explication

Le papier pH et l’indicateur coloré donnent une mesure rapide mais approximative. Le pH-mètre fournit une mesure rapide et précise, car il repose sur une électrode combinée et un millivoltmètre.

Révisez avec les flashcards

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Qu'est-ce qu'un acide de Brønsted ?

Une espèce chimique capable de céder un proton H+.

Qu'est-ce qu'une base de Brønsted ?

Une espèce chimique capable de capter un proton H+.

Quelle équation décrit un couple acide-base de Brønsted ?

HA⇌A−+H+HA \rightleftharpoons A^- + H^+.

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