QCM : Transformations acide-base et pH (14 questions)

Explication

Un acide de Brønsted est une espèce chimique capable de céder un ion H+. La capacité à capter un ion H+ caractérise une base de Brønsted.

Explication

Comme la concentration en ions oxonium dépend exponentiellement du pH, une différence de 0,1 unité entre ces lectures correspond à un écart relatif d’environ 22 %. L’idée d’un facteur 10 confond une variation d’une unité de pH avec une variation d’un dixième.

Explication

Le transfert de $H^+$ transforme l’acide en sa base conjuguée et la base en son acide conjugué, qui figurent dans les produits. La conservation des charges ne signifie pas que tous les réactifs deviennent des espèces de même charge.

Explication

Une base de Brønsted est une molécule ou un ion capable d’accepter un ion H+. La libération d’un ion H+ relève du comportement d’un acide, tandis que l’échange d’électrons appartient à une autre définition chimique.

Explication

Dans son couple usuel, l’acide carboxylique perd un proton pour former l’ion carboxylate, alors que le doublet non liant de l’amine lui permet d’en capter un. L’amine ne capte pas le proton en rompant une liaison C-H, mais grâce à ce doublet.

Explication

Une amine dérive de l’ammoniac par remplacement d’au moins un hydrogène par un groupe carboné, et son doublet non liant lui permet de capter $H^+$. Une molécule à groupe carboxyle correspond plutôt à un acide carboxylique, qui peut céder un proton.

Explication

Le logarithme décimal transforme la multiplication en addition et la division en soustraction. Pour un quotient, la propriété donne une différence des logarithmes, et non une somme.

Explication

L’eau capte un proton de l’acide éthanoïque et se transforme en ion oxonium, tandis que l’acide éthanoïque devient l’ion éthanoate. L’ion hydroxyde ne se forme pas dans cette réaction : il résulterait de la perte d’un proton par l’eau.

Explication

La relation entre le pH et la concentration en ions oxonium donne ici $pH=-\log(10^{-3})=3$, et toute solution de pH inférieur à 7 est acide à 25 °C. Un pH de 7 correspond à une solution neutre, mais ne concorde pas avec la concentration fournie.

Explication

La fonction réciproque du logarithme décimal associe à $\log b=a$ l’égalité $b=10^a$. L’expression avec $e^a$ correspond à la fonction réciproque du logarithme népérien, et non du logarithme décimal.

Explication

AH cède un ion H+ pour former A− ; il constitue donc l’acide du couple, et A− est sa base conjuguée. Inverser ces rôles conduirait à confondre le donneur et l’accepteur de proton.

Explication

Une espèce amphotère peut agir comme acide dans un couple et comme base dans un autre, selon qu’elle cède ou capte un ion H+. La possibilité de participer à plusieurs réactions ne suffit pas à définir l’amphotérie.

Explication

Le pH est une grandeur sans unité qui quantifie l’acidité d’une solution aqueuse à partir de sa concentration en ions oxonium. La quantité totale d’acide dissous n’est pas ce que le pH mesure directement, car il dépend de la concentration en ions oxonium.

Explication

Le papier pH fournit une mesure à une unité près, tandis que le pH-mètre permet une précision d’un dixième d’unité. La précision d’un dixième attribuée au papier pH correspond à celle du pH-mètre, et non à celle du papier.