LC 04 : Acides et Bases
Bibliographie
- Terminale spé, Hatier
- Terminale spé, Le livre scolaire
Prérequis
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Constante de réaction
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Titrage
Introduction
Piscine pour savoir quel produit et quel traitement y mettre.
I. Transformation acide-base
1) Couple Acide/Base
Def Acide de Brönsted : espèce capable de céder un ou plusieurs protons (H+)
Def Base de Brönsted : espèce capable de capter un ou plusieurs protons (H+)
Couples acide-base : Un acide AH et sa base conjuguée forment un couple acide-base de 1/2 équation : AH=A-+H+
On les notes par convention : AH/A-
ex : NH4+/NH3
ex: NH4+=NH3+H^+ (en explicitant bien qui est l’acide et qui est la base)
Rq : sur les 1/2 équations.
Une réaction acide/base : C’est un transfert de protons entre l’espèce acide d’un couple 1 et l’espèce basique d’un couple 2. (Analogie avec la rédox vu en première). La réaction met en jeu 2 couples acide/base.
Ex : H2O=HO-+H+
NH4+/NH3 : NH4+=NH3+H^+
H2O+NH3=HO-+NH4+
Réflexion : le citron est acide, le … est acide aussi pourtant on peut dire que le citron est plus acide que… Nous allons donc nous intéresser à évaluer la force d’un acide et d’une base.
2) Force d’un acide et d’une base
On a caractérisé des réactions par des constantes de réaction dans des leçons précédentes. Ici également. L’acide d’un couple acide/base est susceptible de réagir avec l’eau (base du couple H3O+/H2O)
Réaction de l’acide sur l’eau. Si la réaction est totale : Acide fort, il ne peut exister en solution aquesue. Si réaction équilibré c’est un acide faible. Dans ce cas on peut écrire une constante de réaction est : Ka (expression). On définit le pKa. Ces grandeurs dépendent uniquement de la température.
Echelle de pKa (p.181, le livre scolaire terminale).
Cas de l’eau : H2O=HO-+H+ => H20 est l’acide du couple H2O/HO-
H3O+=H2O+H+ => le couple est H3O+/H2O ici l’eau joue le rôle de base.
L’eau est un espèce amphotère, c’est à dire une espèce capable de se comporter comme un acide ou comme une base. L’eau appartient à 2 couples acide/base.
On peut donc écrire une équation de l’eau sur l’eau : autoprotolyse.
Sa constante d’acidité : Ke, pKe
3) Notion de pH
On va utiliser l’ion que va échanger les couples acides/bases (H+) pour caractériser les différentes solutions.
Utilisation d’un outil : pH (expression du pH)
On va caractériser les différentes solutions par rapport à leur comparaison avec le pKe
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pH<7 : acide
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pH=7 : neutre
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pH>7 : basique
Formule d’Henderson que l’on peut démontrer.
Transition : Cette notion est très importante, comment va-t-on pouvoir y avoir accès ?
II. Mesure de pH
1) Indicateurs colorés (papier pH)
Indicateur coloré : couple acide/base dont les formes acides et basique ont des couleurs différentes.
Diagramme de prédominance/ d’un couple acide/base avec un indicateur coloré.
ex : du chou rouge (vidéo ?)
Papier pH.
2) pH-mètre
pH-mètre est une sonde.
On peut prendre le pH de plusieurs type de solution : une acide (vinaigre), de l’eau (neutre), basique (javel)
III. Application à un titrage
Rappel de ce qu’est un titrage : Exp : titrage du vinaigre par colorimétrie. Utilisation de Dozzaqueux pour prévoir la réaction + choix d’indicateur coloré.