Fiche de révision : Transformations acide-base

📋 Plan du Cours

1. Acides et bases de Brønsted
2. Couples conjugués et espèces amphotères
3. Réactions acido-basiques
4. Formation des solutions acides et basiques
5. pH et concentration en oxonium

📖 1. Acides et bases de Brønsted

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide de Brønsted : Brönsted, 1923 - Espèce chimique susceptible de céder un ion hydrogène H⁺, c’est-à-dire un proton.
• Base de Brønsted : Espèce chimique susceptible de capter un ion hydrogène H⁺.

📝 Points essentiels

• Le transfert d’un ion H⁺ relie deux espèces conjuguées d’un couple acide/base.

💡 Astuce mémo

L’acide cède H⁺, la base capte H⁺

📖 2. Couples conjugués et espèces amphotères

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce amphotère : Une espèce amphotère peut être l’acide d’un couple et la base d’un autre couple ; l’eau H₂O en est un exemple.

📝 Points essentiels

• L’eau appartient aux couples H₃O⁺/H₂O et H₂O/HO⁻.

📌 Dans un acide carboxylique, l’hydrogène qui part est celui lié à l’oxygène, en raison de la différence d’électronégativité entre ces deux atomes.

• Les acides carboxyliques ont pour formule générale RCO₂H et leur base conjuguée est un ion carboxylate RCO₂⁻.

💡 Astuce mémo

L’eau au carrefour des couples H₃O⁺/H₂O et H₂O/HO⁻

📖 3. Réactions acido-basiques

★ À maîtriser

• Dans une réaction acido-basique entre AH(1)/A⁻(1) et AH(2)/A⁻(2), l’acide du couple 1 transfère H⁺ à la base du couple 2, formant A⁻(1) et AH(2).

Compléments

• La réaction entre l’acide hypochloreux HClO et l’ammoniac NH₃ donne l’ion hypochlorite ClO⁻ et l’ion ammonium NH₄⁺ : HClO + NH₃ → ClO⁻ + NH₄⁺.

💡 Astuce mémo

Acide 1 + base 2 → base 1 + acide 2

📖 4. Formation des solutions acides et basiques

★ À maîtriser

• Une solution acide se forme lorsqu’un composé moléculaire contenant de l’hydrogène réagit avec l’eau comme base, formant notamment H₃O⁺.

• Une solution basique peut se former par réaction d’un composé ammonium avec l’eau comme acide, ou par dissolution d’un composé ionique contenant OH⁻.

Compléments

📌 Une flèche simple indique une réaction totale, tandis qu’une double flèche indique une réaction non totale.

• HCl et HNO₃ réagissent totalement avec l’eau pour former respectivement H₃O⁺ et Cl⁻, puis H₃O⁺ et NO₃⁻.

• L’acide éthanoïque CH₃CO₂H réagit faiblement avec l’eau et prédomine largement en solution.

• L’ammoniac NH₃ réagit faiblement avec l’eau pour former NH₄⁺ et HO⁻, et prédomine largement en solution.

• La dissolution de NaOH(s) est totale et donne Na⁺(aq) et OH⁻(aq).

💡 Astuce mémo

Un acide forme H₃O⁺ ; une base forme OH⁻

📖 5. pH et concentration en oxonium

🔑 Notions clés & Définitions

• pH : Indicateur d’acidité lié à la présence d’ions oxonium H₃O⁺.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le pH vérifie $\mathrm{pH}=-\log\left(\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{c^\circ}\right)$, avec [H₃O⁺] et c° en mol·L⁻¹, et c° = 1 mol·L⁻¹ ; cette relation est donnée pour [H₃O⁺] < 1,0 × 10⁻⁶ mol·L⁻¹.

📐 Formule - La concentration en ions oxonium se déduit du pH par $[\mathrm{H_3O^+}]=c^\circ\times10^{-\mathrm{pH}}$.

Compléments

• Le pH se mesure à l’aide d’un pH-mètre.