Différences entre versions de « Réaction acido basique »

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*On appelle ''acide au sens de Brønsted'' toute espèce chimique capable de céder un ou plusieurs protons H+. Par exemple, l'acide acétique ou éthanoïque de formule chimique CH3CO2H est capable de céder un proton H+. Il s'agit donc d'un acide au sens de Brønsted.
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> '''Différentes théories''' :
  
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On appelle ''base au sens de Brønsted'' toute espèce chimique capable de capter un ou plusieurs protons H+. Par exemple, l'ion acétate CH3CO2– est capable de capter un proton H+ pour donner l'acide éthanoïque. Il s'agit donc d'une base au sens de Brønsted.
 
  
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Dans ce cadre théorique, le potentiel hydrogène ou pH est la valeur négative du logarithme décimal de la concentration en ions hydronium noté H+ ou mieux H3O+, cette concentration étant exprimée en moles par litre.
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        -''Théorie d'Arrhénius''
  
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Dans le cadre de cette théorie, les acides sont reconnaissables en solution aqueuse par un pH inférieur à 7 et les bases par un pH supérieur à 7. Si la concentration est très forte, avoisinant par le bas une mole par litre, le pH qui tend vers 0 n'a plus de sens physique.
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→ Un acide est capable de se dissocier en libérant des ions H+ (protons) en solution aqueuse. En réalité, les protons H+ libres ne sont pas présents en solution, mais se lient à des molécules d'eau pour former des ions oxonium H3O+.
  
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Les acides et les bases peuvent être regroupés en couples acide/base. En effet, un acide perdant un proton H+ produit une espèce capable d'en capter un appelée base conjuguée.
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→ Une base quand à elle est capable de capter un ou plusieurs protons H+ et libérer un ion hydroxyde, OH-.
  
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Exemples
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CH3CO2H/CH3CO2–
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      -''Théorie Brønsted-Lowry''
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NH4+/NH3
 
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C2H5CO2H/C2H5CO2–
 
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La réaction Acide = Base + H+ est une réaction équilibrée dont la constante d'équilibre Ka est notée fréquemment sous la forme logarithmique négative (–log10(Ka)= pKa). Plus le pKa est élevé, plus l'acide est faible. Un acide fort est un acide dont le pKa est négatif.
 
  
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Parfois, suivant les réactions, certains corps peuvent se comporter comme des acides ou des bases. Ces corps sont des ampholytes. On dit aussi qu'ils ont un caractère amphotère. L'eau par exemple est un ampholyte. En effet, deux couples acide/base sont possibles :
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→ Un acide c'est toute espèce chimique capable de céder un ou plusieurs protons H+, c'est-à-dire d'en perdre un .
  
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H2O/HO– (pKa = 15,74 à 25 °C1)
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→ Par contre une base c'est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs protons H+.
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H3O+/H2O (pKa = –1,74 à 25 °C1)
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L'acidité ou la basicité d'un ampholyte se définit par le réactif avec lequel on l'associe. En effet, l'eau est une base en présence d'un acide puisqu'un acide doit forcément réagir avec une base (sa base conjuguée). À l'inverse, si l'eau est en présence d'une base elle agit comme un acide puisqu'une base doit obligatoirement réagir avec un acide.
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Pour cette théorie, les acides sont reconnaissables en solution aqueuse par un pH inférieur à 7 et les bases par un pH supérieur à 7.
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        -''Théorie de Lewis''
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→Un acide est une espèce chimique qui peut capter une paire d'électrons libérée par une autre espèce chimique en solution aqueuse. C'est ce qui le caractérise. C'est un récepteur d'électrons, on dit qu'il est électrophile.
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→Une base est toute espèce qui possède une paire d'électrons non-liante et qui peut offrir une paire d'électrons à une autre espèce chimique lors d'une réaction. C'est donc un donneur d'électrons, et il est dit nucléophile.
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avec ;
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''Électrophile'' : composé chimique attiré par les espèces chimiques chargées négativement
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''Nucléophile'' :composé chimique attiré par les espèces chargées positivement
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'''Remarque:'''
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La théorie de Brønsted sur les acides et des bases est très ressemblante à celle de Lewis. Le modèle des acides et des bases de Lewis fait intervenir un électrophile. On peut parler de l'interaction acide-base comme d'un cas particulier de l'interaction électrophile/nucléophile du modèle de Lewis.
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*''Un acide de Lewis'' est caractérisé par :
 
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une fraction de charge positive sur l'atome central (due à la forte électronégativité des atomes liés à ce centre) ;
 
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la capacité d'accepter une paire d'électron supplémentaire.
 
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Exemples : H+, AlH3.
 
  
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''Une base'' est toute espèce qui possède une paire d'électrons non-liante et qui peut offrir une paire d'électrons à une autre espèce chimique lors d'une réaction. Une base de Lewis est donc un donneur d'électrons (nucléophile).
 
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Exemples : NH3 (une paire non-liante), HO– (une paire non-liante).
 
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BF3 est un acide de Lewis, le bore porte une charge partielle positive à cause de la très grande électronégativité des atomes de fluor qui captent vers eux les électrons du bore ; NH3 est une base, car l'atome d'azote porte une paire d'électrons non-liants.
 
 
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Version du 9 décembre 2019 à 15:46


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Définition écrite

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> Une réaction acido-basique est une réaction chimique au cours de laquelle se produit un transfert d'un ou plusieurs ions H+ en solution aqueuse. Une réaction acido-basique met en jeu deux couples acide-base: le couple Acide1/Base1 et le couple Acide2/Base2.

Pour équilibrer l'équation de la réaction qui a lieu entre les deux couples, on établit les demi-équations associées à chaque espèce chimique, puis on les additionne de façon à ne plus avoir de H+, c'est-à-dire obtenir autant d'ions du côté des réactifs que du côté des produits. L'espèce chimique qui capte ces ions est appelée base ; celle qui les cède, acide.

Par convention un couple acide base s'écrit acide/base. Un couple acide base est lié par cet échange de proton H+

La demi-équation acido-basique s'écrit : AH = A- + H+ ou A- + H+ = AH, c'est-à-dire : acide = base + H+ ou base + H+ = acide

Ou plus simplement soit A un acide, B une base et H le proton H+ perdu/gagné : B + AH = A +BH.


On dit aussi que AH est l'acide conjugué de A- ou, A- est la base conjuguée de AH.


Les acides et les bases peuvent être regroupés en couples acide/base. En effet, un acide perdant un proton H+ produit une espèce capable d'en capter un, appelée base conjuguée.


Suivant les réactions, certaines espèces chimiques peuvent se comporter comme des acides ou des bases, elles sont alors appelées ampholytes. Les ampholytes deviennent acide ou basique en fonction du réactif que l'on fait réagir avec. Si ce réactif est un acide, il deviendra basique et inversement. Exemple d'ampholyte : l'eau.


> Tous les couples acide-base s'écrivent sous la forme acide/base; par exemple : 

° ion hydronium / eau : H3O+ / H2O
° eau / ion hydroxyde :	H2O  /	HO–
° acide éthanedioïque (acide oxalique) / ion hydrogénoxalate :	C2O4H2 / HC2O4–
° ion hydrogénoxalate / ion éthanedioate :	HC2O4– / C2O42–
° ion méthylammonium / méthylamine :	CH3NH3+ / CH3NH2
° ion ammonium / ammoniac :	NH4+ /	NH3
° acide méthanoïque (formique) / ion méthanoate (ion formiate) :	HCOOH / HCOO–
° acide éthanoïque (acétique) / ion éthanoate (ion acétate) :	CH3COOH(aq) / CH3COO–(aq)


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> Différentes théories : 


       -Théorie d'Arrhénius

→ Un acide est capable de se dissocier en libérant des ions H+ (protons) en solution aqueuse. En réalité, les protons H+ libres ne sont pas présents en solution, mais se lient à des molécules d'eau pour former des ions oxonium H3O+.

→ Une base quand à elle est capable de capter un ou plusieurs protons H+ et libérer un ion hydroxyde, OH-. 


      -Théorie Brønsted-Lowry

→ Un acide c'est toute espèce chimique capable de céder un ou plusieurs protons H+, c'est-à-dire d'en perdre un .

→ Par contre une base c'est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs protons H+.

Pour cette théorie, les acides sont reconnaissables en solution aqueuse par un pH inférieur à 7 et les bases par un pH supérieur à 7. 


        -Théorie de Lewis

→Un acide est une espèce chimique qui peut capter une paire d'électrons libérée par une autre espèce chimique en solution aqueuse. C'est ce qui le caractérise. C'est un récepteur d'électrons, on dit qu'il est électrophile.

→Une base est toute espèce qui possède une paire d'électrons non-liante et qui peut offrir une paire d'électrons à une autre espèce chimique lors d'une réaction. C'est donc un donneur d'électrons, et il est dit nucléophile.


avec ; Électrophile : composé chimique attiré par les espèces chimiques chargées négativement

Nucléophile :composé chimique attiré par les espèces chargées positivement


Remarque:

La théorie de Brønsted sur les acides et des bases est très ressemblante à celle de Lewis. Le modèle des acides et des bases de Lewis fait intervenir un électrophile. On peut parler de l'interaction acide-base comme d'un cas particulier de l'interaction électrophile/nucléophile du modèle de Lewis.


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  • Exemple : réaction entre l'acide éthanoïque (couple CH3COOH/CH3COO−) et l'ion hydroxyde (couple H2O/HO−).

Demi-équation du couple A1/B1 : CH3COOH(aq) = CH3COO−(aq) + H+

Demi-équation du couple A2/B2 (inversée) : HO−(aq) + H+ = H2O(l)

Équation de la réaction acido-basique : CH3COOH(aq) + HO−(aq) → CH3COO−(aq) + H2O(l)

  • Les acides forts: l'acide chlorhydrique HCl; l'acide nitrique HNO3; l'acide sulfurique H2SO4
  • Les acides faibles: acide méthanoïque; acide carboxylique
  • ...............................................................................

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                   ° Les acides sont plus dangereux que les bases

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  • On prépare une solution en mettant une masse m=0,32g de chlorure d'ammonium dans un volume V=100mL d'eau sans variation de volume. Le pH de la solution obtenue est pH=5,2.


2. Montrer que l'ion ammonium est un acide faible.

3. Donner l'équation de la réaction entre l'ion ammonium et l'eau.


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Puce-didaquest.png Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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Aides et astuces

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  • Le couple Acide/Base est de la forme :

AH / A−

La demi-équation Acide/Base correspondante est :

AH <=> A− + H+

  • Une espèce à la fois base conjuguée d'un couple et acide conjugué d'un autre est appelée ampholyte ou amphotère : elle peut réagir comme une base ou comme un acide.

exemple : 

* H3O+/ H2O(l) : dans ce couple l’eau est une base H3O+ = H2O(l) + H+
*H2O / HO-(aq) : dans ce couple l’eau est un acide H2O = HO-(aq) + H+
=> L'eau peut être un acide ou une base. On dit que l’eau est un ampholyte ou une espèce amphotère.
  • Il y a équivalence acido-basique lorsque le nombre de moles d’ions H3O+ fournis par

l’acide est égal au nombre de moles d’ions OH- fournis par la base.



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Pour citer cette page: (acido basique) 

ABROUGUI, M & al, 2019. Réaction acido basique. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/R%C3%A9action_acido_basique>, consulté le 25, novembre, 2024
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