QCM : Transformations acide-base (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Selon la théorie de Brønsted, quelle propriété définit un acide ?

Il peut capter un ou plusieurs ions hydroxyde OH⁻.
Il peut céder un ou plusieurs ions hydroxyde OH⁻.
Il peut capter un ou plusieurs ions hydrogène H⁺.
Il peut céder un ou plusieurs ions hydrogène H⁺.

Il peut céder un ou plusieurs ions hydrogène H⁺.

Explication

Un acide de Brønsted est une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs ions H⁺. La capacité à capter H⁺ caractérise une base, et non un acide.

2. Lors d’une réaction, une espèce chimique capte un ion H⁺. Quel rôle joue-t-elle au sens de Brønsted ?

Elle agit comme une base, puisqu’elle capte un ion hydrogène.
Elle agit comme un acide, puisqu’elle capte un ion hydrogène.
Elle agit comme un acide, puisqu’elle cède un ion hydrogène.
Elle agit comme une base, puisqu’elle cède un ion hydrogène.

Elle agit comme une base, puisqu’elle capte un ion hydrogène.

Explication

Une base de Brønsted est une espèce qui capte un ou plusieurs ions H⁺. Une espèce qui cède H⁺ joue plutôt le rôle d’un acide.

3. Qu’est-ce qui caractérise un couple acide-base conjugué ?

Il associe deux acides qui échangent un ion hydroxyde OH⁻.
Il associe deux bases qui échangent un atome d’hydrogène neutre.
Il associe un acide et sa base conjuguée, liés par un transfert de H⁺.
Il associe une base et un oxydant, liés par un transfert d’électron.

Il associe un acide et sa base conjuguée, liés par un transfert de H⁺.

Explication

Les deux espèces d’un couple conjugué diffèrent par le transfert d’un ion H⁺ entre l’acide et sa base. Un transfert d’électron relève d’un autre type de transformation chimique.

4. Quelle demi-équation générale représente un couple acide-base dont les formes sont notées AH et A⁻ ?

AH⇌A++H−AH \rightleftharpoons A^+ + H^-
A−⇌AH+H+A^- \rightleftharpoons AH + H^+
AH⇌A−+H+AH \rightleftharpoons A^- + H^+
AH+H+⇌A−AH + H^+ \rightleftharpoons A^-

$$AH \rightleftharpoons A^- + H^+$$

Explication

Dans la demi-équation générale, l’acide AH cède H⁺ et devient sa base conjuguée A⁻. L’écriture qui place A⁻ comme réactif inverse le sens de cette dissociation de l’acide.

5. Comment note-t-on un couple acide-base, quelle que soit l’orientation de sa demi-équation ?

On écrit d’abord la forme basique, puis une flèche, puis la forme acide.
On écrit d’abord la forme acide, puis une barre oblique, puis la forme basique.
On écrit d’abord la forme basique, puis une barre oblique, puis la forme acide.
On écrit d’abord la forme acide, puis une flèche, puis la forme basique.

On écrit d’abord la forme acide, puis une barre oblique, puis la forme basique.

Explication

La notation conventionnelle place la forme acide avant la barre oblique et la forme basique après celle-ci. L’inversion des espèces ne suit pas cette règle, même si la demi-équation peut être écrite dans l’autre sens.

6. Quelle caractéristique d’une liaison peut faciliter la cession de H⁺ par un acide de Brønsted ?

Une liaison polarisée entre deux atomes sans hydrogène, comme C et O.
Une liaison apolaire entre H et un atome de même électronégativité.
Une liaison entre H et un atome moins électronégatif que lui.
Une liaison polarisée entre H et un atome plus électronégatif, comme O ou N.

Une liaison polarisée entre H et un atome plus électronégatif, comme O ou N.

Explication

Une liaison H–O ou H–N polarisée peut permettre à l’hydrogène d’être cédé sous forme de H⁺. Une liaison sans hydrogène ne peut pas fournir le proton concerné par cette cession.

7. Une espèce capte H⁺ grâce à un doublet électronique disponible. Quelle caractéristique structurale explique cette réactivité basique ?

Un atome porte une charge positive qui attire H⁺ pour combler sa lacune.
Un atome porte un ou plusieurs électrons célibataires capables de céder H⁺.
Une liaison polarisée libère H⁺ sans intervention d’un doublet électronique.
Un atome porte un ou plusieurs doublets non liants capables de capter H⁺.

Un atome porte un ou plusieurs doublets non liants capables de capter H⁺.

Explication

Un atome portant un doublet non liant peut le mobiliser pour capter H⁺ et ainsi combler sa lacune électronique. Un électron célibataire n’est pas le doublet non liant qui caractérise ce mécanisme.

8. Quelle propriété définit une espèce amphotère dans les réactions acide-base ?

Elle peut céder un proton comme une base et en capter un comme un acide.
Elle peut capter un proton, mais sa capacité à en céder dépend de la température.
Elle peut céder un proton comme un acide et en capter un comme une base.
Elle peut céder un proton, mais sa capacité à en capter dépend du solvant.

Elle peut céder un proton comme un acide et en capter un comme une base.

Explication

Une espèce amphotère peut se comporter comme un acide en cédant H⁺ et comme une base en le captant, ce qui la rattache à deux couples acide-base. Une espèce qui ne peut que céder un proton se comporte comme un acide, mais n’est pas amphotère.

9. Dans le couple H₃O⁺/H₂O, quel rôle joue l’eau lorsqu’elle capte un proton ?

Elle joue le rôle de base en formant H₃O⁺.
Elle joue le rôle de base en formant HO⁻.
Elle joue le rôle d’acide en formant H₃O⁺.
Elle joue le rôle d’acide en formant HO⁻.

Elle joue le rôle de base en formant H₃O⁺.

Explication

En captant H⁺, H₂O devient H₃O⁺ et agit comme la base du couple H₃O⁺/H₂O. La formation de HO⁻ correspond au cas où l’eau cède un proton et joue le rôle d’acide.

10. Qu’est-ce qui caractérise une réaction acide-base ?

Un acide d’un couple réagit avec un acide d’un autre couple, en transférant H⁺ et en formant leurs espèces conjuguées.
Un acide d’un couple réagit avec une base d’un autre couple, en transférant H⁺ et en formant leurs espèces conjuguées.
Une base d’un couple réagit avec une base d’un autre couple, en transférant H⁺ et en formant leurs espèces conjuguées.
Un acide et une base du même couple réagissent en échangeant un électron et en formant leurs espèces conjuguées.

Un acide d’un couple réagit avec une base d’un autre couple, en transférant H⁺ et en formant leurs espèces conjuguées.

Explication

Une réaction acide-base met en jeu un acide et une base appartenant à deux couples différents et comporte un transfert de H⁺. Une réaction entre deux acides ne réunit pas les partenaires requis pour ce transfert.

11. Quelle démarche permet d’établir l’équation bilan équilibrée d’une réaction acide-base à partir de ses couples ?

Identifier les couples, écrire les demi-équations avec les produits à gauche, puis les additionner pour éliminer H⁺.
Identifier les couples, écrire les demi-équations avec les réactifs à gauche, puis les additionner pour éliminer H₂O.
Identifier les couples, écrire les demi-équations avec les réactifs à gauche, puis les soustraire pour éliminer H⁺.
Identifier les couples, écrire les demi-équations avec les réactifs à gauche, puis les additionner pour éliminer H⁺.

Identifier les couples, écrire les demi-équations avec les réactifs à gauche, puis les additionner pour éliminer H⁺.

Explication

On écrit les demi-équations des deux couples avec les réactifs à gauche, puis on les additionne afin que H⁺ s’élimine et que l’équation bilan soit équilibrée. Placer les produits à gauche inverse le sens attendu des demi-équations.

12. À quoi le pH d’une solution aqueuse est-il lié ?

À la concentration en ions hydroxyde HO⁻, qui renseigne directement sur l’acidité de la solution.
À la concentration en ions oxonium H₃O⁺, qui renseigne sur l’acidité de la solution.
À la concentration en molécules d’eau, qui renseigne directement sur l’acidité de la solution.
À la concentration en ions H⁺ libres, qui renseigne sur l’acidité de la solution aqueuse.

À la concentration en ions oxonium H₃O⁺, qui renseigne sur l’acidité de la solution.

Explication

Le pH est un indicateur d’acidité lié à la concentration en ions oxonium H₃O⁺ d’une solution dont le solvant est l’eau. Les ions H⁺ n’existent pas seuls dans l’eau : ils s’associent à des molécules d’eau pour former H₃O⁺.

13. Une solution aqueuse a une concentration en ions oxonium égale à 10−3 mol L−110^{-3}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}. Quelle expression permet de déterminer son pH à l’aide de C∘=1 mol L−1C^\circ=1\ \mathrm{mol\,L^{-1}} ?

pH=log⁡([H3O+]C∘)\mathrm{pH}=\log\left(\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{C^\circ}\right)
pH=−log⁡([H3O+]C∘)\mathrm{pH}=-\log\left(\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{C^\circ}\right)
pH=−log⁡([H3O+]×C∘)\mathrm{pH}=-\log\left([\mathrm{H_3O^+}]\times C^\circ\right)
pH=−log⁡(C∘[H3O+])\mathrm{pH}=-\log\left(\frac{C^\circ}{[\mathrm{H_3O^+}]}\right)

$$\mathrm{pH}=-\log\left(\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{C^\circ}\right)$$

Explication

Le pH est le logarithme décimal négatif du rapport entre la concentration en H₃O⁺ et la concentration de référence C∘C^\circ. Inverser ce rapport donne une expression qui ne correspond pas à la relation définissant le pH.

14. Pour une solution de pH égal à 4, quelle est la concentration en ions oxonium, sachant que C∘=1 mol L−1C^\circ=1\ \mathrm{mol\,L^{-1}} ?

[H3O+]=1×10−3 mol L−1[\mathrm{H_3O^+}]=1\times10^{-3}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
[H3O+]=4×10−1 mol L−1[\mathrm{H_3O^+}]=4\times10^{-1}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
[H3O+]=1×104 mol L−1[\mathrm{H_3O^+}]=1\times10^{4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
[H3O+]=1×10−4 mol L−1[\mathrm{H_3O^+}]=1\times10^{-4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

$$[\mathrm{H_3O^+}]=1\times10^{-4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$$

Explication

La relation [H3O+]=C∘×10−pH[\mathrm{H_3O^+}]=C^\circ\times10^{-\mathrm{pH}} donne ici 1×10−4 mol L−11\times10^{-4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}. Une concentration proportionnelle à 10pH10^{\mathrm{pH}} inverse le signe de l’exposant et ne respecte pas cette relation.

15. Une mesure exigeant une valeur de pH aussi précise que possible est réalisée avec quel instrument ?

Un indicateur coloré ajouté à la solution à analyser
Un thermomètre plongé dans la solution pendant la mesure
Un pH-mètre doté d’une sonde immergée dans la solution
Du papier pH dont la couleur est comparée à un nuancier

Un pH-mètre doté d’une sonde immergée dans la solution

Explication

Le pH-mètre muni d’une sonde immergée fournit une valeur plus précise, tandis que le papier pH donne une estimation par code couleur. Le papier pH constitue le distracteur le plus plausible, mais sa lecture colorée reste approximative.

16. Une solution a un pH de 9 : quel est son caractère ?

Elle est acide, car son pH est supérieur à 7.
Elle est neutre, car son pH est proche de 7.
Elle est basique, car son pH est supérieur à 7.
Elle est basique, car son pH est inférieur à 7.

Elle est basique, car son pH est supérieur à 7.

Explication

Une solution dont le pH dépasse 7 est basique ; un pH de 9 relève donc de ce caractère. La confusion avec une solution acide inverse la règle, puisque les solutions acides ont un pH inférieur à 7.

17. Au cours d’une expérience, la concentration en ions oxonium H3O+\mathrm{H_3O^+} d’une solution augmente : comment son pH évolue-t-il ?

Il augmente et se rapproche de 14, tandis que la solution devient plus acide.
Il diminue et se rapproche de 0, tandis que la solution devient plus acide.
Il reste égal à 7, tandis que la solution conserve un caractère neutre.
Il augmente et se rapproche de 14, tandis que la solution devient plus basique.

Il diminue et se rapproche de 0, tandis que la solution devient plus acide.

Explication

Une hausse de la concentration en ions oxonium rend la solution plus acide et fait diminuer son pH vers 0. L’idée d’un pH qui augmente correspond plutôt à une solution devenant plus basique, et non plus acide.

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Mémorisez les réponses avec 39 flashcards sur Transformations acide-base.

Selon Joannes Bronsted, qu’est-ce qu’un acide de Brønsted ?

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

Selon Joannes Bronsted, qu’est-ce qu’une base de Brønsted ?

Une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs ions H⁺.

Que réunit un couple acide-base ?

Un acide et sa base conjuguée.

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