Le vinaigre, les détartrants, l’eau de chaux ou le bicarbonate de soude ont un point commun : ils participent à des réactions acide-base, modélisées par un transfert d’ion hydrogène H+ entre deux couples. Le pH mesure le caractère acide ou basique d’une solution aqueuse.
Une question sur ce cours ?
ULU, le tuteur d’ULUMINE, t’aide à partir de ce cours.
Objectifs
- Identifier un acide et une base selon Brønsted et écrire un couple acide/base
- Reconnaître une espèce amphotère
- Écrire l’équation d’une réaction acide-base
- Relier pH et concentration en ions oxonium
1. Acides, bases et couples
Acide (Brønsted) : Espèce chimique capable de céder un ion hydrogène H+.
Base (Brønsted) : Espèce chimique capable de capter un ion hydrogène H+.
AH = A− + H+
| Couple | Acide | Base conjuguée |
|---|---|---|
| CH3COOH/CH3COO− | acide éthanoïque | ion éthanoate |
| NH4+/NH3 | ion ammonium | ammoniac |
| H3O+/H2O | ion oxonium | eau |
| H2O/HO− | eau | ion hydroxyde |
| CO2,H2O/HCO3− | dioxyde de carbone dissous | ion hydrogénocarbonate |
Familles usuelles : les acides carboxyliques R–COOH (base conjuguée : ion carboxylate R–COO−) et les amines R–NH2 (acide conjugué : ion ammonium R–NH3+).
2. Réaction acide-base
Une réaction acide-base est un transfert de H+ de l’acide d’un couple vers la base d’un autre couple. On combine les deux demi-équations de façon que H+ n’apparaisse pas dans le bilan.
Acide éthanoïque et eau
- CH3COOH = CH3COO− + H+
- H2O + H+ = H3O+
CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇄ CH3COO−(aq) + H3O+(aq)
Acide éthanoïque et ions hydroxyde
CH3COOH(aq) + HO−(aq) → CH3COO−(aq) + H2O(l)
3. Le pH
pH = −log() ⟺ [H3O+] = c° × 10−pH
- Le pH se mesure au pH-mètre (précision usuelle de l’ordre de 0,1 unité) ou s’estime au papier pH.
- Si le pH diminue d’une unité, [H3O+] est multipliée par 10.
- À 25 °C : solution acide si pH < 7, neutre si pH = 7, basique si pH > 7.
Concentration en ions oxonium d’un jus de citron (pH = 2,4)
- [H3O+] = 10−2,4 ≈ 4,0 × 10−3 mol·L−1
À retenir
- Acide : donneur de H+ ; base : accepteur de H+ ; couple AH/A−.
- L’eau est amphotère : acide du couple H2O/HO−, base du couple H3O+/H2O.
- Réaction acide-base : transfert de H+ de l’acide d’un couple à la base d’un autre.
- pH = −log([H3O+]/c°) et [H3O+] = c° × 10−pH.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.