QCM : Réactions acido-basiques — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété définit un acide selon le modèle de Brønsted ?

Il peut gagner un ou plusieurs protons H⁺.
Il peut céder un ou plusieurs protons H⁺.
Il peut échanger des électrons avec une base.
Il peut produire des ions hydroxyde dans l’eau.

Il peut céder un ou plusieurs protons H⁺.

Explication

Un acide est une espèce chimique capable de donner un ou plusieurs protons H⁺. La capacité à gagner des protons caractérise une base, et non un acide.

2. Quelle propriété permet d’identifier une base selon le modèle de Brønsted ?

Elle peut gagner un ou plusieurs protons H⁺.
Elle peut céder un ou plusieurs protons H⁺.
Elle peut libérer des ions nitrate dans l’eau.
Elle peut transformer l’eau en ions chlorure.

Elle peut gagner un ou plusieurs protons H⁺.

Explication

Une base est une espèce chimique qui peut accepter un ou plusieurs protons H⁺. La cession d’un proton correspond au comportement d’un acide.

3. Que représente le couple acide/base CH₃COOH/CH₃COO⁻ ?

Deux réactifs qui doivent toujours être présents en quantités égales.
Deux espèces qui se transforment par transfert d’un proton H⁺.
Deux espèces qui se transforment par transfert d’un électron.
Deux molécules possédant exactement la même charge électrique.

Deux espèces qui se transforment par transfert d’un proton H⁺.

Explication

Les deux espèces d’un couple conjugué diffèrent par un proton H⁺ transférable. La base conjuguée CH₃COO⁻ peut gagner ce proton pour redevenir CH₃COOH.

4. Quelle demi-équation correspond à la transformation d’un acide AH en sa base conjuguée A⁻ ?

AAH+H+\mathrm{A^- \rightarrow AH + H^+}
A+H+AH\mathrm{A^- + H^+ \rightarrow AH}
AH+H+A\mathrm{AH + H^+ \rightarrow A^-}
AHA+H+\mathrm{AH \rightarrow A^- + H^+}

$$\mathrm{AH \rightarrow A^- + H^+}$$

Explication

Un acide cède son proton H⁺ et devient sa base conjuguée, ce qui s’écrit AHA+H+\mathrm{AH \rightarrow A^- + H^+}. L’écriture inverse décrit la protonation de la base conjuguée.

5. Quelle caractéristique distingue une réaction totale d’un équilibre chimique ?

La réaction totale se déroule dans les deux sens, tandis que l’équilibre évolue dans un seul sens.
La réaction totale utilise une double flèche, tandis que l’équilibre utilise une flèche simple.
La réaction totale consomme le réactif limitant, tandis que l’équilibre conserve les quatre espèces.
La réaction totale conserve les quatre espèces, tandis que l’équilibre consomme le réactif limitant.

La réaction totale consomme le réactif limitant, tandis que l’équilibre conserve les quatre espèces.

Explication

Lors d’une réaction totale, le réactif limitant disparaît complètement, alors qu’un équilibre laisse les quatre espèces dans le milieu. Les notations usuelles sont respectivement une flèche simple et une double flèche.

6. Quelle équation traduit la réaction d’un acide faible AH avec l’eau ?

AH(aq)+H3O+(aq)A(aq)+H2O(l)\mathrm{AH(aq) + H_3O^+(aq) \rightarrow A^-(aq) + H_2O(l)}
AH(aq)+H2O(l)A(aq)+H3O+(aq)\mathrm{AH(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons A^-(aq) + H_3O^+(aq)}
A(aq)+H3O+(aq)AH(aq)+H2O(l)\mathrm{A^-(aq) + H_3O^+(aq) \rightleftharpoons AH(aq) + H_2O(l)}
AH(aq)+H2O(l)A(aq)+H3O+(aq)\mathrm{AH(aq) + H_2O(l) \rightarrow A^-(aq) + H_3O^+(aq)}

$$\mathrm{AH(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons A^-(aq) + H_3O^+(aq)}$$

Explication

Un acide faible réagit partiellement avec l’eau : la transformation est réversible et se note avec une double flèche. La flèche simple correspond à la réaction totale d’un acide fort.

7. Quelle équation décrit l’autoprotolyse de l’eau ?

H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+HO(aq)\mathrm{H_2O(l) + H_2O(l) \rightleftharpoons H_3O^+(aq) + HO^-(aq)}
H3O+(aq)+HO(aq)2H2O(l)\mathrm{H_3O^+(aq) + HO^-(aq) \rightarrow 2H_2O(l)}
H2O(l)H3O+(aq)+HO(aq)\mathrm{H_2O(l) \rightarrow H_3O^+(aq) + HO^-(aq)}
H2O(l)+HO(aq)H3O+(aq)\mathrm{H_2O(l) + HO^-(aq) \rightleftharpoons H_3O^+(aq)}

$$\mathrm{H_2O(l) + H_2O(l) \rightleftharpoons H_3O^+(aq) + HO^-(aq)}$$

Explication

L’autoprotolyse met en jeu deux molécules d’eau et forme des ions oxonium et hydroxyde dans un équilibre. Elle se distingue donc d’une dissociation totale représentée par une flèche simple.

8. Comment calculer la concentration en ions oxonium à partir du pH ?

[H3O+]=pH10\mathrm{[H_3O^+] = \frac{pH}{10}}
[H3O+]=10pH\mathrm{[H_3O^+] = 10^{-pH}}
[H3O+]=10pH\mathrm{[H_3O^+] = 10^{pH}}
[H3O+]=log(pH)\mathrm{[H_3O^+] = -\log(pH)}

$$\mathrm{[H_3O^+] = 10^{-pH}}$$

Explication

La relation entre le pH et la concentration en ions oxonium est [H3O+]=10pH\mathrm{[H_3O^+] = 10^{-pH}}. Une augmentation du pH correspond donc à une diminution de cette concentration.

9. Quelle expression définit le produit ionique de l’eau KeK_e ?

Ke=[H3O+][HO]\mathrm{K_e = \frac{[H_3O^+]}{[HO^-]}}
Ke=[H3O+]×[HO]\mathrm{K_e = [H_3O^+] \times [HO^-]}
Ke=[H3O+]+[HO]\mathrm{K_e = [H_3O^+] + [HO^-]}
Ke=[H3O+][HO]\mathrm{K_e = [H_3O^+] - [HO^-]}

$$\mathrm{K_e = [H_3O^+] \times [HO^-]}$$

Explication

Le produit ionique de l’eau est égal au produit des concentrations en ions oxonium et hydroxyde. Les opérations d’addition, de division ou de soustraction ne correspondent pas à sa définition.

10. Quelle propriété caractérise une solution basique à température usuelle ?

Son pH est supérieur à 7 et sa concentration en HO⁻ dépasse celle en H₃O⁺.
Son pH est inférieur à 7 et sa concentration en H₃O⁺ dépasse celle en HO⁻.
Son pH vaut 7 et ses concentrations en H₃O⁺ et HO⁻ sont égales.
Son pH est supérieur à 7 et ses concentrations en H₃O⁺ et HO⁻ sont égales.

Son pH est supérieur à 7 et sa concentration en HO⁻ dépasse celle en H₃O⁺.

Explication

Une solution basique possède un pH supérieur à 7 et davantage d’ions hydroxyde que d’ions oxonium. Un pH égal à 7 avec des concentrations égales caractérise une solution neutre.

11. Que caractérise le pKa d’un couple acide/base faibles ?

Une grandeur caractéristique du couple
Une mesure de l’acidité de la solution
La concentration totale des espèces du couple
La température de la solution étudiée

Une grandeur caractéristique du couple

Explication

Le pKa est une grandeur propre au couple acide/base faibles. Le pH, en revanche, caractérise l’état acido-basique d’une solution et ne décrit pas directement le couple.

12. Pour déterminer l’espèce prédominante d’un couple acide/base faibles dans un milieu donné, quelles informations faut-il comparer ?

La température du milieu et la concentration totale
Le pH du milieu et le pKa du couple
La pression du milieu et la constante des gaz
La masse du soluté et le volume de la solution

Le pH du milieu et le pKa du couple

Explication

Le diagramme de prédominance utilise le pH du milieu et le pKa du couple pour identifier l’espèce majoritaire. Le pH seul ne suffit pas, car l’interprétation dépend aussi des propriétés du couple considéré.

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Mémorisez les réponses avec 22 flashcards sur Réactions acido-basiques.

Qu'est-ce qu'un acide en chimie ?

Une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs protons H⁺.

Qu'est-ce qu'une base en chimie ?

Une espèce chimique capable de gagner un ou plusieurs protons H⁺.

Qu'est-ce qu'un couple acide/base ?

Deux espèces conjuguées se transformant par transfert d’un proton H⁺.

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