Fiche de révision : Transformations acide-base

📋 Plan du Cours

1. Solutions acides et basiques
2. Définition de Brønsted
3. Couples acide-base et Lewis
4. Réactions acide-base
5. Espèces amphotères et solutions ioniques

📖 1. Solutions acides et basiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution neutre : Contient autant d’ions H+ que d’ions HO−.

★ À maîtriser

📌 Une solution acide contient plus d’ions H+ que d’ions HO−, tandis qu’une solution basique contient plus d’ions HO− que d’ions H+.

Compléments

• À 25 °C, l’échelle de pH s’étend de 0 à 14, avec la neutralité à pH 7.

• Le pH d’une solution peut être mesuré avec du papier indicateur de pH ou avec un pH-mètre.

💡 Astuce mémo

Acide : H+ majoritaires ; basique : HO− majoritaires ; neutre : équilibre.

📖 2. Définition de Brønsted

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide de Brønsted : Johannes Brönsted, 1923 — Espèce chimique capable de céder un proton H+.
• Base de Brønsted : Thomas Lowry, 1923 — Espèce chimique capable de capter un proton H+.

📝 Points essentiels

• Les exemples d’acides sont:

  • HCl
  • CH3COOH
  • H3O+

• Les exemples de bases sont:

  • Cl−
  • CH3COO−
  • H2O

💡 Astuce mémo

Acide = donne H+ ; base = capte H+.

📖 3. Couples acide-base et Lewis

🔑 Notions clés & Définitions

• Couple acide-base : Constitué d’un acide AH et d’une base A− liés par l’équilibre AH ⇌ H+ + A− ; AH et A− sont conjugués.
• Schéma de Lewis : Le schéma de Lewis modélise l’enchaînement des atomes dans une molécule et les électrons de valence regroupés par paires, chaque doublet étant représenté par un tiret.

📝 Points essentiels

• Dans les schémas de Lewis rappelés, H possède 1 doublet liant et 0 non liant, C possède 4 doublets liants et 0 non liant, N possède 3 doublets liants et 1 non liant, et O possède 2 doublets liants et 2 non liants.

💡 Astuce mémo

AH ⇌ H+ + A− : perte du proton, puis base conjuguée.

📖 4. Réactions acide-base

🔑 Notions clés & Définitions

• Réaction acido-basique : Se produit lorsqu’un acide d’un couple cède un proton à la base d’un autre couple.

★ À maîtriser

• Pour écrire une réaction acide-base, on identifie l’acide AH1 et la base A2−, on écrit leur transfert de proton, puis on obtient AH1 + A2− ⇌ A1− + A2H.

• Le mélange de l’acide éthanoïque CH3COOH avec l’ion hydroxyde HO− donne CH3COOH + HO− ⇌ CH3COO− + H2O.

Compléments

• Pour la réaction entre CH3COOH et HO−, les deux couples acido-basiques sont CH3COOH/CH3COO− et H2O/HO−.

💡 Astuce mémo

L’acide cède H+ à la base, ce qui forme les deux espèces conjuguées.

📖 5. Espèces amphotères et solutions ioniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce amphotère : Peut jouer le rôle d’un acide ou d’une base selon l’autre espèce chimique qui lui est présentée.

★ À maîtriser

• Avec l’acide nitrique HNO3, l’eau capte un proton et joue le rôle de base selon HNO3 + H2O ⇌ NO3− + H3O+ ; le couple de l’eau est alors H3O+/H2O.

• Avec l’ion acétate CH3COO−, l’eau cède un proton et joue le rôle d’acide selon H2O + CH3COO− ⇌ HO− + CH3COOH ; le couple de l’eau est alors H2O/HO−.

Compléments

• La dissolution du chlorure de fer(III) produit un ion fer(III) et trois ions chlorure selon FeCl3(s) → Fe3+(aq) + 3Cl−(aq).

💡 Astuce mémo

L’eau est base avec HNO3, mais acide avec CH3COO−.

📊 Tableaux de synthèse

Acide, base et solution