QCM : Transformations acido-basiques (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Qu’est-ce qu’un ampholyte acido-basique ?

Une espèce formée exclusivement d’ions positifs et négatifs
Une espèce réagissant avec l’eau sans participer à un couple acido-basique
Une espèce pouvant libérer plusieurs électrons selon le milieu
Une espèce pouvant être acide ou base selon son partenaire

Une espèce pouvant être acide ou base selon son partenaire

Explication

Un ampholyte acido-basique peut participer à deux couples et se comporter comme un acide ou comme une base selon l’espèce partenaire. Une espèce qui échange des électrons relève plutôt des réactions d’oxydoréduction.

2. Quelle expression définit le pH à 25 °C en fonction de la concentration en ions hydronium ?

pH=−log⁡([H3O+]×C0)pH=-\log\left([H_3O^+]\times C^0\right), avec C0=1,0 mol L−1C^0=1{,}0\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
pH=log⁡([H3O+]C0)pH=\log\left(\frac{[H_3O^+]}{C^0}\right), avec C0=1,0 mol L−1C^0=1{,}0\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
pH=−log⁡([H3O+]C0)pH=-\log\left(\frac{[H_3O^+]}{C^0}\right), avec C0=1,0 mol L−1C^0=1{,}0\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
pH=[H3O+]C0pH=\frac{[H_3O^+]}{C^0}, avec C0=1,0 mol L−1C^0=1{,}0\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

$$pH=-\log\left(\frac{[H_3O^+]}{C^0}\right)$$, avec $$C^0=1{,}0\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$$

Explication

À 25 °C, le pH est le logarithme décimal opposé du rapport entre [H3O+][H_3O^+] et la concentration de référence C0C^0. Le signe négatif est essentiel pour qu’une concentration élevée en ions hydronium corresponde à un pH faible.

3. À 25 °C, comment classer une solution dont le pH vaut 9 ?

Elle est dépourvue d’ions hydronium
Elle est acide
Elle est neutre
Elle est basique

Elle est basique

Explication

À 25 °C, une solution est basique lorsque son pH est supérieur à 7 ; un pH de 9 répond à cette condition. Une solution neutre possède un pH égal à 7, tandis qu’une solution acide a un pH inférieur à 7.

4. Que renseigne principalement le pH d’une solution aqueuse ?

La masse totale de solvant présente dans la solution
La quantité totale de soluté indépendamment de sa nature
La température à laquelle la solution commence à bouillir
Son caractère acide, basique ou neutre

Son caractère acide, basique ou neutre

Explication

Le pH est une donnée chiffrée qui renseigne sur le caractère acide, basique ou neutre d’une solution aqueuse. Il est lié indirectement à la quantité d’ions H3O+H_3O^+ et ne représente pas directement une concentration proportionnelle.

5. Dans quelle situation une réaction acido-basique de Brønsted peut-elle se produire ?

Lorsqu’un acide est mis en présence d’un autre acide
Lorsqu’un acide est isolé sans espèce acceptrice
Lorsqu’un acide est mis en présence d’une base
Lorsqu’une base est mise en présence d’une autre base

Lorsqu’un acide est mis en présence d’une base

Explication

Une réaction acido-basique se produit par transfert de proton entre un acide et une base. Deux acides ou deux bases ne fournissent pas le couple donneur-accepteur nécessaire à ce transfert.

6. Quelle capacité définit une base de Brønsted ?

Accepter un ou plusieurs protons H+H^+
Libérer un ou plusieurs protons H+H^+
Former un précipité avec l’eau
Céder un ou plusieurs électrons

Accepter un ou plusieurs protons $$H^+$$

Explication

Une base de Brønsted accepte un ou plusieurs protons H+H^+ dans sa structure. La libération de protons correspond à la définition d’un acide de Brønsted.

7. Quelle équation modélise l’autoprotolyse de l’eau ?

2H2O→H2+O22H_2O \rightarrow H_2 + O_2
H2O⇌H++HO−H_2O \rightleftharpoons H^+ + HO^-
H2O+H2O⇌H3O++HO−H_2O + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + HO^-
H3O++HO−⇌2H2OH_3O^+ + HO^- \rightleftharpoons 2H_2O

$$H_2O + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + HO^-$$

Explication

L’autoprotolyse correspond au transfert d’un proton entre deux molécules d’eau, produisant H3O+H_3O^+ et HO−HO^-. Elle met donc en jeu deux molécules d’eau, contrairement à une dissociation simple écrite pour un soluté.

8. Quelle est la base conjuguée de l’acide carboxylique R−COOHR{-}COOH ?

L’ion oxonium H3O+H_3O^+
Le groupe alkyle R−R{-}
L’ion carboxylate R−COO−R{-}COO^-
L’ammoniac NH3NH_3

L’ion carboxylate $$R{-}COO^-$$

Explication

La perte du proton de R−COOHR{-}COOH donne R−COO−R{-}COO^-, appelé ion carboxylate et constituant sa base conjuguée. L’ion oxonium intervient dans les échanges acido-basiques aqueux, mais il n’est pas la base conjuguée de cet acide.

9. Quelle demi-équation représente correctement la dissociation d’un acide AHAH selon Brønsted ?

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

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

Explication

La demi-équation d’un couple s’écrit en plaçant l’acide donneur avant la dissociation et sa base conjuguée avec H+H^+ après celle-ci. L’écriture inverse décrit le sens opposé, tandis que la dernière proposition concerne un électron.

10. Après avoir écrit les deux demi-équations des couples concernés, quelle étape permet d’obtenir l’équation-bilan acido-basique ?

Multiplier chaque demi-équation par la concentration de son acide
Les orienter selon le transfert de proton puis les additionner en supprimant H+H^+
Les additionner dans leur sens initial puis conserver les protons
Échanger les électrons entre les deux demi-équations avant de les combiner

Les orienter selon le transfert de proton puis les additionner en supprimant $$H^+$$

Explication

Il faut orienter les demi-équations dans le sens du transfert de proton, les additionner membre à membre, puis simplifier les espèces H+H^+. La conservation de protons ou l’échange d’électrons ne correspond pas à cette méthode acido-basique.

11. Selon la définition de Brønsted, quelle propriété caractérise un acide ?

Il peut libérer un ou plusieurs protons H+H^+
Il peut échanger un ou plusieurs électrons
Il peut accélérer une réaction sans être consommé
Il peut accepter un ou plusieurs protons H+H^+

Il peut libérer un ou plusieurs protons $$H^+$$

Explication

Un acide de Brønsted est une entité capable de donner un ou plusieurs protons H+H^+. L’acceptation de protons caractérise une base de Brønsted, tandis que l’échange d’électrons relève des transformations d’oxydoréduction.

12. Quelle liaison porte l’hydrogène responsable du caractère acide d’un acide carboxylique ?

La liaison C=O du groupe carbonyle
La liaison C–H portée par le groupe alkyle
La liaison N–H d’un éventuel groupe amine
La liaison O–H du groupe carboxyle

La liaison O–H du groupe carboxyle

Explication

Dans un acide carboxylique, l’hydrogène labile de la liaison O–H du groupe carboxyle peut être cédé, ce qui explique l’acidité. Les liaisons C–H des groupes alkyles ne constituent pas la source de cette acidité dans le cadre étudié.

13. Comment définit-on un couple acide-base de Brønsted ?

Un acide et sa base conjuguée
Deux acides qui réagissent ensemble
Un oxydant et son réducteur
Deux bases qui partagent un électron

Un acide et sa base conjuguée

Explication

Un couple acide-base réunit un acide et l’espèce obtenue après la perte de son proton, appelée base conjuguée. Deux acides ou deux bases ne constituent pas un couple acide-base.

14. Quelle particule est transférée lors d’une transformation acido-basique de Brønsted ?

Un atome d’oxygène
Un électron
Un neutron
Un proton H+H^+

Un proton $$H^+$$

Explication

Une transformation acido-basique implique le transfert d’un proton H+H^+ entre un acide et une base. Le transfert d’électrons caractérise plutôt une transformation d’oxydoréduction.

15. Pourquoi l’eau est-elle considérée comme un ampholyte acido-basique ?

Elle appartient aux couples H+/OH−H^+/OH^- et O2/H2OO_2/H_2O
Elle appartient aux couples H3O+/H2OH_3O^+/H_2O et H2O/HO−H_2O/HO^-
Elle possède deux atomes d’hydrogène capables de se détacher
Elle forme un couple avec les ions métalliques dissous

Elle appartient aux couples $$H_3O^+/H_2O$$ et $$H_2O/HO^-$$

Explication

L’eau appartient simultanément aux couples H3O+/H2OH_3O^+/H_2O et H2O/HO−H_2O/HO^-, ce qui lui permet d’agir comme acide ou comme base. La présence de deux hydrogènes dans sa formule ne suffit pas à définir son caractère amphotère.

16. Comment caractérise-t-on une amine en chimie organique ?

C’est une molécule organique dont tous les hydrogènes ont été remplacés par des alkyles
C’est une molécule dérivée de H2OH_2O par remplacement d’un oxygène par un groupe alkyle
C’est une molécule dérivée de NH3NH_3 par remplacement d’au moins un hydrogène par un groupe alkyle
C’est une molécule contenant un groupe carboxyle lié à un groupe alkyle

C’est une molécule dérivée de $$NH_3$$ par remplacement d’au moins un hydrogène par un groupe alkyle

Explication

Une amine est dérivée de l’ammoniac NH3NH_3 lorsqu’au moins un de ses hydrogènes est remplacé par un groupe alkyle. La présence d’un groupe carboxyle caractérise plutôt un acide carboxylique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 36 flashcards sur Transformations acido-basiques.

Qu'est-ce qu'un acide de Brønsted ?

Une entité chimique capable de libérer un ou plusieurs protons H⁺.

Qu'est-ce qu'une base de Brønsted ?

Une entité chimique capable d’accepter un ou plusieurs protons H⁺.

Qu'est-ce qu'une transformation acido-basique ?

Une transformation chimique impliquant le transfert d’un proton H⁺ entre un acide et une base.

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