Chapitre 7 : Acides, bases et sels

Chapitre 7 : Acides, bases et sels
Objectifs
L’élève doit être capable
! d’énoncer les formules de quelques acides minéraux traités dans
le cours,
! d’énoncer certains usages de ces acides,
! d’établir les équations des réactions de dissociation des acides dans
l’eau,
! d’établir les équations des réactions de dissociation des bases dans
l’eau,
! d’établir les équations des réactions entre un métal et un acide,
! de faire la distinction entre métal noble et métal non-noble,
! de citer les métaux nobles,
! d’établir l’équation de la réaction entre le carbonate de calcium et
l’acide chlorhydrique,
! d’établir les équations des réactions de neutralisation,
! de reconnaître un acide ou une base à l’aide de sa formule,
! d’identifier le caractère acide, basique ou neutre d’une solution à
l’aide de l’indicateur coloré bromothymol.
Mots clés
! acide ! métal noble
! base ! bromothymol
! proton ! indicateur coloré
! hydroxyde ! réaction de neutralisation
! métal non noble
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Acides, bases
et sels
7.1. Caractéristiques des acides
Les acides sont présents dans un grand nombre
de fruits et de boissons qu’on consomme
quotidiennement. Ils sont responsables du goût
acide de ces aliments.
Les acides constituent une classe de composés
chimiques très importants.
Dans le présent chapitre, nous allons analyser les caractéristiques
et les propriétés des acides minéraux.
Exemples d’acides
Nom Formule Etat naturel et usage
acide chlorhydrique HCl contenu dans le suc gastrique,
décapage de dépôts calcaires,
préparation des chlorures métalli-
ques et du PVC.
acide sulfurique H2SO4 électrolyte dans les accumulateurs
des voitures.
acide nitrique HNO3 fabrication d’engrais et d’explosifs.
acide carbonique
(all. : Kohlensäure) H2CO3 contenu dans les boissons
pétillantes.
Les molécules des acides contiennent un ou plusieurs atomes
d’hydrogène.
produit détartrant
contenant de l’acide
chlorhydrique
accumulateur
contenant de
l’acide
sulfurique
engrais fabriqué
à l’aide d’acide
nitrique
eau minérale
contenant de
l’acide
carbonique
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Chapitre 7 : Acides, bases et sels
# voir Infos 7.1 page 141 : Préparation de l’acide chlorhydrique
2.6 page 61 : Le chlorure d’hydrogène
7.1.1. Dissociation des acides en solution aqueuse
En solution aqueuse, les molécules acides se dissocient en un ion
H+ (proton) et un reste-acide.
Exemples
Réaction de dissociation de l’acide chlorhydrique dans l’eau :
*
2
HO
acide ion
proton
chlorhydrique chlorure
*l→
+-
HHCl + C
+
2SO 2HH
Réaction de dissociation de l’acide sulfurique dans l’eau :
→
2
HO 2-
44
acide ion
proton
sulfurique sulfate
+ SO
Les solutions acides contiennent des cations H+(protons).
7.2. Réactions entre l’acide chlorhydrique et
les métaux
Analysons les réactions entre l’acide chlorhydrique et un ruban de
magnésium, des copeaux de zinc et des clous de fer.
Lors de la réaction de ces
métaux avec l’acide chlorhy-
drique, il y a dégagement
d’un gaz. Ce gaz est recueilli
dans un deuxième tube à
essais.
réaction entre
HCl et Mg HCl et Zn HCl et Fe
Le gaz recueilli brûle avec un bruit sif-
flant au contact de la flamme du brûleur
Bunsen: c’est le dihydrogène (H2).
130
* H2O au-dessus de la flèche signifie que la réaction se déroule dans l’eau.

Chapitre 7 : Acides, bases et sels
Après la réaction, l’eau de la solution
est évaporée. On obtient les sels
suivants : chlorure de magnésium,
chlorure de zinc(II) et chlorure de
fer(II).
FeCl2
M
g
Cl2
ZnCl2
Établissons les formules chimiques des chlorures obtenus :
chlorure de magnésium chlorure de zinc(II) chlorure de fer(II)
Mg
2Cl 1
MgCl2 Zn
2Cl 1 ZnCl2
Fe
2Cl 1
FeCl2
Établissons les équations correspondant aux réactions :
2→22
acide chlorure
magnésium dihydrogène
chlorhydrique de magnésium
Mg + HCl MgCl + H
2→22
acide chlorure
zinc dihydrogène
chlorhydrique de zinc(II)
Zn + HCl ZnCl + H
2→22
acide chlorure
fer dihydrogène
chlorhydrique de fer(II)
Fe + HCl FeCl + H
En général
métal + acide chlorhydrique → sel + dihydrogène
Exceptions
Plaçons des pièces en
cuivre, argent et or dans
de l’acide chlorhydrique.
Aucune réaction n’a lieu
entre ces métaux et
l’acide chlorhydrique.
Cu A
g
Au
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Chapitre 7 : Acides, bases et sels
En général
Les métaux qui ne réagissent pas avec l’acide chlorhydrique sont
appelés métaux nobles.
Les métaux nobles sont : le cuivre (Cu),
l’argent (Ag),
l’or (Au) et
le platine (Pt).
métal noble + acide chlorhydrique → pas de réaction
Remarque
Des réactions similaires aux réactions entre les métaux et l’acide
chlorhydrique se déroulent entre les métaux non nobles et certains
autres acides1.
Exemple
Lors de la réaction entre l’acide sulfurique et l’aluminium, il y
a formation de sulfate d’aluminium et de dihydrogène.
sulfate d’aluminium
224 2 43 2
alumi- acide sulfate dihydro-
nium sulfurique d'aluminium gène
Al + H SO Al (SO ) + 3H3→
Al
3SO
4
2
Al2(SO4)3
# voir exercice 7.2 page 140
132
1 Quelques acides réagissent de façon différente avec des métaux donnés. Ce cas
ne sera pas traité dans ces documents.