QCM : Réactions acide-base — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Lors du mélange d’acide éthanoïqu'et d’ions hydrogénocarbonate, quelle transformation de protons se produit ?

Les deux espèces cèdent un ion hydrogène au milieu réactionnel
Les deux espèces captent un ion hydrogène provenant de l’eau
L’acide éthanoïque capte un ion hydrogène et l’ion hydrogénocarbonate le cède
L’acide éthanoïque cède un ion hydrogène et l’ion hydrogénocarbonate le capte

L’acide éthanoïque cède un ion hydrogène et l’ion hydrogénocarbonate le capte

Explication

L’acide éthanoïque joue le rôle d’acide en cédant H⁺, tandis que l’ion hydrogénocarbonate joue le rôle de base en le captant. La confusion inverse les rôles acide-base des deux réactifs.

2. Quelle demi-équation décrit la transformation de l’ion hydrogénocarbonate pendant la réaction avec l’acide éthanoïque ?

H2CO3→HCO3−+H+\mathrm{H_2CO_3 \rightarrow HCO_3^- + H^+}
HCO3−+H2O→H2CO3+OH−\mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightarrow H_2CO_3 + OH^-}
HCO3−→H++CO32−\mathrm{HCO_3^- \rightarrow H^+ + CO_3^{2-}}
HCO3−+H+→H2CO3\mathrm{HCO_3^- + H^+ \rightarrow H_2CO_3}

$$\mathrm{HCO_3^- + H^+ \rightarrow H_2CO_3}$$

Explication

L’ion hydrogénocarbonate capte un proton pour former l’acide carbonique, ce qui donne la demi-équation proposée. La deuxième équation décrit une perte de proton, contraire au comportement de cette base dans la réaction étudiée.

3. Quelle demi-équation représente la dissociation acide de l’acide éthanoïque ?

CH3COO−→H++CH3COOH\mathrm{CH_3COO^- \rightarrow H^+ + CH_3COOH}
CH3COOH+H+→CH3COOH2+\mathrm{CH_3COOH + H^+ \rightarrow CH_3COOH_2^+}
CH3COOH+H2O→CH3COO−+OH−\mathrm{CH_3COOH + H_2O \rightarrow CH_3COO^- + OH^-}
CH3COOH→H++CH3COO−\mathrm{CH_3COOH \rightarrow H^+ + CH_3COO^-}

$$\mathrm{CH_3COOH \rightarrow H^+ + CH_3COO^-}$$

Explication

L’acide éthanoïque cède un proton et forme l’ion éthanoate, d’où cette demi-équation. La deuxième proposition correspondrait à une capture de proton et ne décrit pas la dissociation acide attendue.

4. Quelle transformation de l’acide carbonique explique le dégagement gazeux observé après le mélange ?

Il réagit avec l’ion éthanoate pour produire du dihydrogène
Il se dissout dans l’eau en conservant sa forme moléculaire
Il se transforme en ions hydrogénocarbonate et en ions hydroxyde
Il se décompose en eau et en dioxyde de carbone

Il se décompose en eau et en dioxyde de carbone

Explication

L’acide carbonique se décompose selon H2CO3→H2O+CO2\mathrm{H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2}, et le dioxyde de carbone formé s’échappe sous forme gazeuse. Une transformation en ions hydrogénocarbonate et hydroxyde ne produit pas le gaz observé.

5. Comment définir un acide de Brønsted ?

Une espèce chimique capable de céder un ion hydrogène H⁺
Une espèce chimique portant nécessairement une charge électrique positive
Une espèce chimique capable de céder un doublet d’électrons
Une espèce chimique capable de capter un ion hydrogène H⁺

Une espèce chimique capable de céder un ion hydrogène H⁺

Explication

Un acide de Brønsted est une espèce moléculaire ou ionique susceptible de céder H⁺. La capture d’un proton caractérise une base de Brønsted, et non un acide.

6. Quelle équation traduit la capture d’un ion hydrogène par une base de Brønsted générique B ?

B+OH−→BOH−\mathrm{B + OH^- \rightarrow BOH^-}
HB+→B+H+\mathrm{HB^+ \rightarrow B + H^+}
B+H+→HB+\mathrm{B + H^+ \rightarrow HB^+}
B→H++B−\mathrm{B \rightarrow H^+ + B^-}

$$\mathrm{B + H^+ \rightarrow HB^+}$$

Explication

Une base de Brønsted capte H⁺ et devient son acide conjugué HB⁺. L’équation B→H++B−\mathrm{B \rightarrow H^+ + B^-} décrit au contraire une perte de proton.

7. Dans quel cas une liaison covalente est-elle considérée comme polarisée ?

Lorsque la liaison unit deux atomes portant nécessairement des charges entières
Lorsque les deux atomes ont une différence d’électronégativité supérieure à 0,5
Lorsque les deux atomes possèdent exactement le même nombre d’électrons
Lorsque la différence d’électronégativité entre les atomes reste inférieure à 0,5

Lorsque les deux atomes ont une différence d’électronégativité supérieure à 0,5

Explication

Une différence d’électronégativité significative, supérieure à 0,5, entraîne une attraction inégale des électrons et polarise la liaison. Une différence faible correspond plutôt à une liaison peu ou pas polarisée.

8. Pourquoi la liaison O–H d’un acide carboxylique permet-elle la cession d’un ion hydrogène ?

Elle est polarisée et facilite le départ du proton, formant un ion carboxylate
Elle contient un azote qui stabilise directement le proton libéré
Elle est apolaire et libère facilement un proton sans modifier l’espèce restante
Elle transforme spontanément le groupe carboxyle en ion ammonium

Elle est polarisée et facilite le départ du proton, formant un ion carboxylate

Explication

Dans un acide carboxylique, la liaison O–H polarisée favorise la cession de H⁺ et la formation de l’ion carboxylate. La liaison n’est pas apolaire, et le groupe carboxyle ne contient pas d’atome d’azote.

9. Quelle propriété de l’atome d’azote permet à une amine de capter un ion hydrogène ?

Sa liaison O–H polarisée libère un proton qui se fixe sur l’azote
Son doublet d’électrons disponible peut se lier à H⁺ pour former un ion ammonium
Son noyau attire les protons grâce à une charge positive permanente
Son groupe carboxyle stabilise le proton capté par la molécule

Son doublet d’électrons disponible peut se lier à H⁺ pour former un ion ammonium

Explication

L’azote d’une amine possède un doublet d’électrons disponible qui peut capter H⁺ et conduire à un ion ammonium. Une amine ne se définit ni par une liaison O–H polarisée ni par un groupe carboxyle.

10. Quelle notation représente correctement un couple acide-base ?

Deux acides qui réagissent en échangeant leurs ions hydrogène
Une base et un sel neutre, notés sous la forme base/sel
Deux espèces amphotères associées sans relation de conjugaison
L’acide et sa base conjuguée, notés sous la forme acide/base

L’acide et sa base conjuguée, notés sous la forme acide/base

Explication

Un couple acide-base associe une espèce et sa forme conjuguée, qui diffèrent par un ion hydrogène, et s’écrit sous la forme acide/base. Deux acides ou une base accompagnée d’un sel neutre ne constituent pas nécessairement un couple conjugué.

11. Comment une espèce amphotère peut-elle intervenir dans différents couples acide-base ?

Elle intervient comme une espèce neutre dans les deux couples
Elle conserve le même rôle d’acide dans chaque couple
Elle conserve le même rôle de base dans chaque couple
Elle peut être l’acide d’un couple et la base d’un autre

Elle peut être l’acide d’un couple et la base d’un autre

Explication

Une espèce amphotère peut céder un ion hydrogène dans certaines situations et en capter dans d’autres. Elle peut donc apparaître comme acide dans un couple et comme base dans un autre, contrairement à une espèce limitée à un seul de ces rôles.

12. Que se transfère-t-il lors d’une réaction acide-base entre deux couples ?

Un ion hydroxyde de l’acide vers la base de l’autre couple
Un ion hydrogène de l’acide vers la base de l’autre couple
Un atome d’hydrogène de la base vers l’acide de l’autre couple
Un électron de la base vers l’acide de l’autre couple

Un ion hydrogène de l’acide vers la base de l’autre couple

Explication

Une réaction acide-base repose sur le transfert d’un ion hydrogène de l’acide d’un couple vers la base d’un autre couple. La base reçoit cet ion au lieu de le céder, et le transfert d’électrons correspond à un autre type de transformation.

13. Pour les couples HA1/A1−\mathrm{HA_1/A_1^-} et HA2/A2−\mathrm{HA_2/A_2^-}, quelle équation décrit la réaction entre HA1\mathrm{HA_1} et A2−\mathrm{A_2^-} ?

HA1+A2−→A1−+HA1\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow A_1^- + HA_1}
HA1+A2−→HA1+HA2\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow HA_1 + HA_2}
HA1+A2−→A1−+A2−\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow A_1^- + A_2^-}
HA1+A2−→A1−+HA2\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow A_1^- + HA_2}

$$\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow A_1^- + HA_2}$$

Explication

HA1\mathrm{HA_1} cède un ion hydrogène à A2−\mathrm{A_2^-}, ce qui forme A1−\mathrm{A_1^-} et HA2\mathrm{HA_2}. Les autres écritures ne traduisent pas correctement la conversion de l’acide en base conjuguée et de la base en acide conjugué.

14. Quelle démarche permet d’établir correctement l’équation d’une transformation acide-base ?

Écrire les produits supposés, équilibrer les charges, puis ajouter H+\mathrm{H^+} à la fin
Identifier les bases, écrire une seule demi-équation, puis conserver H+\mathrm{H^+} dans le bilan
Additionner les formules des réactifs, puis choisir les couples après avoir obtenu l’équation
Identifier les couples, écrire les demi-équations, puis les additionner en supprimant H+\mathrm{H^+}

Identifier les couples, écrire les demi-équations, puis les additionner en supprimant $$\mathrm{H^+}$$

Explication

La méthode consiste à identifier les deux couples, à écrire les deux demi-équations de transfert de H+\mathrm{H^+}, puis à les additionner pour éliminer l’ion hydrogène commun. Les autres démarches ne garantissent ni l’identification correcte des espèces conjuguées ni la disparition de l’intermédiaire transféré.

Révisez avec les flashcards

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Que fait l’ion hydrogénocarbonate lors du mélange avec l’acide éthanoïque ?

Il capte un ion hydrogène.

Que cède l’acide éthanoïque dans la réaction avec l’ion hydrogénocarbonate ?

Il cède un ion hydrogène.

Quelle espèce se forme avec l’ion hydrogénocarbonate et l’acide éthanoïque ?

De l’acide carbonique et de l’ion éthanoate.

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