Cours
Faites votre choix parmi nos 141 cours
Sommaire
- Notion d’acide et de base
- Couples Acide / Base
- Réactions acido-basiques
- Réactions d’un acide sur de l’eau
- Généralisation
Notion d’acide et de base
- Toutes espèces chimiques A capables de céder un ou plusieurs protons est un acide et HA = H+ + A-
- Toutes espèces chimiques B capables de capter un ou plusieurs protons est une base et HB+ = H+ + B
Couples Acide / Base
- A toute acide lui correspond une base conjuguée : HA / A- ou BH+ / B
- Exemple : l’eau : H2O / HO- (l’eau est acide) ou H3O+ / H2O (l’eau est une base) : on dit que l’eau est amphotère.
Réactions acido-basiques
Une réaction acido-basique résulte d’un transfert de protons de l’acide HA1 d’un couple et d’une base A2- d’un autre couple.
Soit HA1 / A1- et HA2 / A2-
HA1 = H+ + A1-
A2- + H+ = HA2
Donc HA1 + A2- = A1- + HA2
Réactions d’un acide sur de l’eau
On se limitera aux solutions diluées de concentrations : 10-5 < [C] < 10-1
L’eau est le solvant en excès ( 55.5 mol / L). Donc l’acide est toujours le réactif limitant. Si l’eau apporte des ions H+, c’est en quantité faible donc H+ provient de l’acide.
Cas du chlorure d’hydrogène
La réaction est-elle totale ?
CA = 10-2 mol / L et pH = 2
[H3O+]f = 10-2 mol = CA
Conséquence : l’avancement final est égale à l’avancement maximal donc la réaction est totale : xf = xmax et donc pH = - log(CA)
L’avancement final de réaction du chlorure d’hydrogène sur l’eau est égal à son avancement maximal. C’est une transformation totale : le réactif limitant HCL à complètement disparu. Pour une réaction quasi-totale, on admet qu’on puisse mettre une simple flèche :
Le taux d’avancement est de : 
Les réactifs ont totalement disparu.
Réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau
La réaction est-elle totale ?
CA = 10-2 mol / L et pH = 3.4
V = 100 mL
L’acide éthanoïque (CH3COOH) est une molécule covalente qui ne conduit pas le courant électrique.
Tableau d’avancement :
On a xf << xmax = ni = 10-3
L’avancement final de réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau est inférieur à son avancement maximal. La transformation chimique n’est pas totale. Elle est partielle.
Le taux d’avancement est de : 
Les réactifs n’ont pas totalement disparu.
Conséquence : On dit que la réaction de l’acide éthanoïque sur l’eau conduit à un équilibre chimique. On peut se demander si c’est une question de cinétique (Réponse : Non). Y’a-t-il des molécules différentes des autres ? (Réponse : Non). On peut se demander donc si la réaction inverse se produit.
Etude de l’équilibre chimique
Ajout d’un réactif : Acide glacial
On a ajouté dans une solution CA = 10-2 mol / L quelques gouttes d’acide glacial. On obtient donc un pH = 3.01
Par ajout d’un réactif, la réaction avance à droite mais n’atteint pas son avancement maximal donc la réaction est partielle.
Ajout d’un produit : Ethanoate de sodium
Le pH augmente de 3.1 à 5.16
La dissolution de l’acide éthanoïque dans l’eau s’accompagne de deux réactions inverses : celle de l’acide sur l’eau et celle des ions éthanoate sur les ions oxonium.
"CH3COOH (aq) + H2O (l) = CH3COO- (aq) + H3O+ (aq)" traduit la simultanéité de réactions dans les deux sens et la fluidité du système d’évoluer dans un sens ou dans l’autre.
Généralisation
Une réaction est totale quand le réactif limitant est totalement consommé. On a l’autorisation d’utiliser le flèche : réactif ==> produit. On peut alors écrire xf = xmax
Dans l’état final, les réactifs et les produits coexistent dans une réaction conduisant à un équilibre chimique. On dit qu’on obtient un équilibre chimique car les deux réactions inverses existent. L’avancement final est inférieur à l’avancement maximal et xf < xmax. On ne peut donc pas utiliser la flèche mais il faut utiliser le "=" : réactif = produit
Compétition entre la réaction 1 et 2 : On arrive à un équilibre chimique lorsque V1 = V2 C’est un équilibre dynamique. On a l’impression qu’il ne se passe rien à l’œil nu mais le réactif à ben lieu dans les deux sens !
Le taux d’avancement final d’un réactif est le quotient de son avancement final et de son avancement maximal.
Commentaires
