Fiche de révision : Transformations acide-base

📋 Plan du Cours

1. Acides, bases et amphotères
2. Couples acide-base
3. Réactions acide-base
4. Couples acide-base particuliers
5. pH et acidité des solutions
6. Dilution et sécurité expérimentale

📖 1. Acides, bases et amphotères

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide : Espèce chimique capable de céder un ion hydrogène H+ ou proton.
• Base : Espèce chimique capable de capter un ion hydrogène H+.
• Espèce amphotère : Espèce possédant à la fois des propriétés acides et basiques.

📝 Points essentiels

• Des exemples d’acides et de bases sont:
  • CH3CO2H
  • H2S
  • NH4+
  • CH3CO2−
  • NH3

💡 Astuce mémo

L’acide cède H+, la base capte H+

📖 2. Couples acide-base

🔑 Notions clés & Définitions

• Base conjuguée : Lorsqu’un acide AH perd un proton H+, il se transforme en une espèce A− capable de capter à son tour un proton ; A− est la base conjuguée de AH.

★ À maîtriser

📌 Un couple acide-base regroupe un acide AH et sa base conjuguée A− et se note AH(aq) / A−(aq).

📐 Formule — La demi-équation protonique d’un couple acide-base s’écrit $AH(aq) \rightleftharpoons A^-(aq) + H^+$.

Compléments

• Les couples CH3CO2H(aq) / CH3CO2−(aq) et NH4+(aq) / NH3(aq) sont des exemples de couples acide-base.

💡 Astuce mémo

AH cède H+ puis devient A−

📖 3. Réactions acide-base

🔑 Notions clés & Définitions

• Réaction acide-base : Échange de proton entre l’acide d’un couple et la base d’un autre couple.

★ À maîtriser

📐 Formule — L’équation-bilan générale d’une réaction acide-base s’écrit $\mathrm{Acide}_1 + \mathrm{Base}_2 \rightleftharpoons \mathrm{Base}_1 + \mathrm{Acide}_2$.

• Entre l’acide éthanoïque et l’ammoniac, la réaction s’écrit $CH_3COOH + NH_3 \rightleftharpoons CH_3COO^- + NH_4^+$.

Compléments

📌 La double flèche d’une équation acide-base signifie que la réaction n’est pas toujours totale.

💡 Astuce mémo

Échange de H+ → formation de deux nouvelles espèces

📖 4. Couples acide-base particuliers

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide carboxylique : Un acide carboxylique de formule générale RCO2H(aq) peut céder un proton H+ pour former l’ion carboxylate RCO2−(aq).
• Acide carbonique : L’acide carbonique H2CO3(aq) provient de la réaction du dioxyde de carbone gazeux dissous avec l’eau et peut céder un proton pour donner l’ion hydrogénocarbonate HCO3−(aq).
• Amine : Molécule organique dérivée de l’ammoniac NH3 dont au moins un atome d’hydrogène a été remplacé par un groupe alkyle R.

★ À maîtriser

• L’eau H2O est une espèce amphotère appartenant aux couples H2O/HO− et H3O+/H2O.

Compléments

• Le couple de l’acide carbonique s’écrit CO2(aq), H2O(l) / HCO3−(aq).

💡 Astuce mémo

L’eau placée entre H3O+ et HO−, capable de jouer les deux rôles

📖 5. pH et acidité des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• pH : Valeur sans unité comprise entre 0 et 14, liée à la concentration en ions oxonium H3O+.

★ À maîtriser

📌 Une solution est acide si son pH est inférieur à 7, neutre si son pH est égal à 7 et basique ou alcaline si son pH est supérieur à 7.

📌 Plus une solution est acide, plus son pH est faible et plus sa concentration en ions oxonium est élevée ; inversement, une solution basique possède un pH plus élevé et une concentration en ions oxonium plus faible.

Compléments

• La concentration standard c° vaut 1 mol·L−1 et la concentration en ions oxonium s’exprime en mol·L−1.

💡 Astuce mémo

pH faible : acide ; pH élevé : basique

📖 6. Dilution et sécurité expérimentale

★ À maîtriser

📌 Lors de la dilution d’une solution acide, le pH augmente parce que la concentration en ions oxonium diminue.

📌 Pour éviter des projections corrosives lors d’une dilution, il faut verser d’abord le solvant, c’est-à-dire l’eau, puis l’acide ou la base.

Compléments

• La réaction entre un acide et une base est exothermique et libère de la chaleur.

💡 Astuce mémo

Eau d’abord, acide ou base ensuite

📊 Tableaux de synthèse

Rôles dans les couples acide-base