Chapitre 6 Acides-Bases
Chapitre 6 Acides-Bases
Chapitre 6 Acides-Bases
Chapitre 6 :
EQUILIBRES ACIDO - BASIQUES
Dr M. BALDE
Laboratoire de Chimie Physique, Chimie Minérale, Chimie Organique et Thérapeutique
FMPO - UCAD
DEFINITIONS ACIDE ET BASE
ARRHENIUS
Un acide est une substance qui, en solution aqueuse, libère des ions H+.
HCl H+ + Cl-
Une base est une substance qui, en solution aqueuse, libère des ions hydroxyde OH–.
La soude (NaOH), la potasse (KOH), la baryte Ba(OH)2, la magnésie Mg(OH)2, sont les
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BRONSTED - LOWRY
Exemple : H – Cl Cl- + H+
Exemples: B- + H+ BH
NH3 + H+ NH4+
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Un acide possédant :
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Les formes conjuguées d’un monoacide, diacide, et polyacide, sont
proton et comme une base en acceptant un proton : ils sont appelés des
amphotères.
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Les acides et les bases sont par paires conjuguées dans le même
équilibre : on parle de couple acide-base (ou couple acido-basique).
H2O + H+ H3O+
Couples acide-bases :
Si l’un des couples possède l’acide le plus fort, l’autre couple possède la
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FORCE DES ACIDES ET DES BASES
Un acide cédant plus ou moins facilement, son proton est un acide plus
ou moins fort.
Une base fixant plus ou moins facilement un proton est une base plus ou
moins forte.
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Exemple : HCl est un acide très fort, Cl- est une base très faible.
conjuguée est très forte et possède une grande affinité pour ce proton.
Exemple : CH3OH est un acide faible, CH3O- sa base conjuguée qui est
très forte.
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Pour classer les acides on peut utiliser les valeurs de leurs Ka.
Plus Ka est élevée, plus l’acide est dissocié et donc il est fort.
Exemples :
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Les valeurs de pKa servent à comparer, soit les acides faibles entre eux,
pKa est proche de 0. Inversement, plus le pKa d’un acide « faible » est
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Exemple :
pKa1 < pKa2 : l’acide trichloréthanoïque (CCl3COOH) est plus fort que
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Une base « faible » est d’autant plus forte que sa protonation est
probable, c’est-à-dire que sa constante de basicité Kb est élevée et son
pKb proche de 0 ; le pKa du couple acide/base est alors proche de 14.
Ka.Kb = Ke
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Exemple :
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Quant aux polyacides et aux polybases, leurs formes successives sont
toujours de plus en plus faibles.
Exemple :
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Electrolytes forts totalement dissociés
AH A- + H+
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Electrolyte faible partiellement dissocié
AH A- + H+
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On peut appliquer la loi d’action de masse relative aux réactions
− +
𝐀 .[𝐇 ]
K= (constante de dissociation).
[𝐀𝐇]
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Loi de dilution d’Ostwald
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Ils obéissent à la loi de dilution d’Ostwald qui stipule que l’équilibre
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Cette loi, très importante, se généralise à tout acide ou toute base faible
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Notion de pKa
Définition du pKa
Un acide est d’autant plus fort que son Ka (toujours positif) est grand et que son
pKa (positif ou négatif) est plus petit en valeur algébrique.
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Dissociation ionique : ionisation de l’eau
électrique.
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A l’équilibre on a :
On a Kc = 3,24.10-18 à 25° C.
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[H30+].[OH-] = Kc . [H20]2 = 3,24.10-18.(55.4)2 = Ke
[H30+].[OH-] ≈ 10-14
Ke = 10-14 à 25°C.
à 50°C, Ke = 5,6.10-14
à 60°C, Ke = 6,10-13
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Dans toute solution aqueuse, le produit ionique [H30+].[OH-] reste
constant à température T donnée :
Lorsque :
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Notion de pH
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pH = colog[H3 0+] = log
[H30+]
Pour l’eau pure : [H30+] = 10-7 M donc pH = 7 à 25°C.
[H30+] = [OH-]
pH + pOH = 7 + 7 = 14
Si pH = 7 solution neutre
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Solution d’un acide
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Exemple : HCl + H20 H30+ + Cl-
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Solution d’acides forts
Soit AH un acide fort de concentration Co totalement dissocié.
AH + H20 A- + H30+
Donc [H30+] = Co et pH = - log [Co]
Solution d’acides faibles
Soit un acide AH faible et partiellement dissocié : on démontre ainsi
[H30+]2 = Ka.Co et [H30+] = Ka. Co
D’ou pH = - log Ka. Co = - ½ log Co - ½ log Ka
Ou encore pH = ½ (pKa - log Co)
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Solution d’une base
Il s’agit :
- D’une solution d’un corps présentant par lui-même le caractère basique.
Exemple : NH3
- Ou d’une solution d’un corps dont la dissociation ionique fournit une espèce
basique.
Exemple : Na+ n’est ni acide, ni basique, ion « spectateur », ion indifférent.
NO2- = base
NO2- + H2O HNO2 + OH-
La production des ions OH- entraine une diminution des ions H3O+ dans la
solution : la solution est basique pH > 7.
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Cas des bases fortes
Soit B une base forte de concentration Co qui réagit avec l’eau selon la
réaction suivante :
B + H20 BH+ + OH-
La réaction est totale donc à la fin :
[BH+] = Co et [BH+] = [OH-]
10 −14
Co = [OH-] =
[H30+]
10 −14
D’ou [H30+] = et pH = 14 + log Co
[Co]
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Cas des bases faibles
Soit B une base faible, donc réagit faiblement avec l’eau, on démontre
ainsi :
Ke
Ka. + = Co [H30+]
[H30 ]
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Les molécules d’acide CH3C00H et les ions CH3C00- participent aux
réactions équilibrées suivantes :
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Mélanges Tampon
Application :
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Formule Aspirine:
O OH
O O
CH3
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Réaction de Neutralisation
La neutralisation a pour objectif de :
- Doser un acide par une base, ou l’inverse ;
- Modifier le pH d’un milieu (par exemple neutraliser un excès d’acidité
dans l’estomac en absorbant du « bicarbonate »).
Neutralisation d’un acide fort par une base forte
HCl par NaOH
HCl : acide fort totalement dissocié :
1) HCl + H2O H3O+ + Cl- (ion indifférent - ion spectateur)
NaOH : base forte totalement dissociée :
2) NaOH Na+ + OH-
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Le bilan des 2 réactions est le suivant :
H3O+ + (Cl-) + (Na+) + OH- (Na+) + (Cl-) + + 2H2O
acide base sel eau
Donc on a :
H3O+ + OH- 2H2O réaction totale
Lorsqu’une mole d’acide chlorhydrique a réagi avec une mole de soude,
la solution ne contient que des ions Na+ et Cl-. Son pH = 7
Au point d’équivalence, on a l’équation bilan :
HCl + NaOH NaCl + H2O
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Réaction de Neutralisation
Exemple de courbe de neutralisation A/B:
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Véq = volume ajouté de solution de base équivalente à la quantité
d’acide initialement présente pour une mole dans le cas d’un monoacide
ou d’une monobase.
- Industrie chimique ;
- Industrie alimentaire ;
- Laboratoire biologique ;
- Etc.
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