Fiche de révision : Réactions acide-base

📋 Plan du Cours

1. Réaction vinaigre-hydrogénocarbonate
2. Définitions de Brønsted
3. Structure et polarité des espèces
4. Couples acide-base et amphotérie
5. Équations des transformations acide-base

📖 1. Réaction vinaigre-hydrogénocarbonate

★ À maîtriser

• Lors du mélange de l’acide éthanoïque et de l’ion hydrogénocarbonate, l’ion hydrogénocarbonate capte un ion hydrogène tandis que l’acide éthanoïque le cède, ce qui forme de l’acide carbonique et de l’ion éthanoate.

📐 Formule — La demi-équation de l’ion hydrogénocarbonate est $\mathrm{HCO_3^- + H^+ \rightarrow H_2CO_3}$.

📐 Formule — La demi-équation de l’acide éthanoïque est $\mathrm{CH_3COOH \rightarrow H^+ + CH_3COO^-}$.

📐 Formule — L’acide carbonique se décompose en eau et en dioxyde de carbone selon $\mathrm{H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2}$, ce qui explique le dégagement gazeux observé.

Compléments

• L’ion sodium ne participe pas à la réaction acide-base et constitue une espèce spectatrice.

💡 Astuce mémo

Transfert de H⁺ → formation d’acide carbonique → dégagement de CO₂

📖 2. Définitions de Brønsted

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide de Brønsted : Espèce chimique moléculaire ou ionique susceptible de céder un ion hydrogène H⁺.
• Base de Brønsted : Espèce chimique susceptible de capter un ion hydrogène H⁺.

📝 Points essentiels

📐 Formule — Pour un acide générique AH, la demi-équation de perte d’un ion hydrogène s’écrit $\mathrm{AH \rightarrow H^+ + A^-}$.

📐 Formule — Pour une base générique B, la demi-équation de capture d’un ion hydrogène s’écrit $\mathrm{B + H^+ \rightarrow HB^+}$.

• Les exemples d’acides sont:

  • l’ion oxonium
  • l’ion ammonium
  • l’eau
  • les acides carboxyliques

• Les exemples de bases sont:

  • l’ion hydroxyde
  • l’ion hypochlorite
  • l’eau
  • les amines

💡 Astuce mémo

L’acide cède H⁺, la base capte H⁺

📖 3. Structure et polarité des espèces

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide carboxylique : Espèce possédant le groupe carboxyle, dont la liaison O–H polarisée permet la cession d’un ion hydrogène et la formation d’un ion carboxylate.
• Amine : Espèce dont l’atome d’azote possède un doublet d’électrons disponible pour capter un ion hydrogène et former un ion ammonium.

★ À maîtriser

📌 Une liaison est polarisée lorsqu’elle résulte de la covalence entre deux atomes d’électronégativités différentes, avec une différence significative supérieure à 0,5.

Compléments

📌 Plus un élément est électronégatif, plus il attire les électrons de la liaison vers lui.

💡 Astuce mémo

La liaison polarisée C–O–H explique l’acidité, tandis que le doublet de l’azote explique la basicité

📖 4. Couples acide-base et amphotérie

🔑 Notions clés & Définitions

• Couple acide-base : Un couple acide-base regroupe un acide et sa base conjuguée, ou une base et son acide conjugué, et se note sous la forme acide/base.
• Espèce amphotère : Espèce qui peut se comporter comme un acide dans certaines solutions et comme une base dans d’autres.

📝 Points essentiels

• L’acide éthanoïque et l’ion éthanoate forment le couple $\mathrm{CH_3COOH/CH_3COO^-}$.

• Une espèce amphotère apparaît comme acide dans certains couples et comme base dans d’autres couples.

💡 Astuce mémo

Un couple associe acide et base conjuguée ; une espèce amphotère peut occuper les deux rôles

📖 5. Équations des transformations acide-base

🔑 Notions clés & Définitions

• Réaction acide-base : Une réaction acide-base implique le transfert d’un ion hydrogène de l’acide d’un couple vers la base d’un autre couple.

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour deux couples $\mathrm{HA_1/A_1^-}$ et $\mathrm{HA_2/A_2^-}$, la réaction entre l’acide HA₁ et la base A₂⁻ s’écrit $\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow A_1^- + HA_2}$.

• Pour établir l’équation d’une réaction acide-base, on identifie les deux couples, on écrit les deux demi-équations de transfert de H⁺, puis on les additionne en supprimant l’ion hydrogène commun.

Compléments

📌 Une réaction acide-base n’est pas nécessairement totale.

💡 Astuce mémo

Acide 1 cède H⁺ → base 2 capte H⁺ → nouvelles espèces conjuguées

📊 Tableaux de synthèse

Rôles acide-base