Réaction chimique par échange de proton 1. Définition et mesure du

Réaction chimique par échange de proton
1. Définition et mesure du pH
Pour des solutions suffisamment diluées, le pH est défini par:
Cette grandeur, est sans unité.
Comment mesure-t-on le pH d’une solution?
Pour mesurer le pH d’une solution on utilise un pHmètre, étalonné au préalable.
Le pH est donné avec un chiffre après la virgule seulement
2. Equilibre chimique
Réaliser TP Activités mesure de pH de solution p 324
Conclusion:
Lorsqu’on mélange des réactifs, ils réagissent pour donner des produits, mais cette réaction en sens direct est
limitée par la réaction inverse. Lorsque ces deux réactions ont lieu avec la même vitesse, alors le système chimique a
atteint un équilibre chimique (équilibre microscopique dynamique). Il faut donc écrire la réaction avec une double
flèche:
3. Acide et base selon Brönsted
3.1. Définition
Un acide est une espèce chimique capable de céder un proton :
Une base est une espèce chimique capable de capter un proton :
3.2. Couple acide/base
Lors d’un transfert de proton dans une demi-équation acido-basique, intervient toujours un couple acide/base:
Exemples:
(Couples de l’eau):
ou
Ou
L’eau est un ampholyte (pouvant jouer le rôle d’un acide ou d’une base)
3.3. Réaction acido-basique
Lors d’une réaction acido-basique, il y a transfert d’un proton d’un acide d’un couple vers la base d’un autre couple.
Exemple:
acide 1
base 2
base 1
acide 2
RQ: si le transfert de proton est interne à l’espèce chimique, on parle d’un Amphion
C’est la cas des acides α-aminés
amphion
4. Constante d’acidité.
4.1. définitions
On appelle constante d’acidité
⌈
d’un couple acide-base HA/A- le quotient:
⌉
On définit aussi:
activité expérimentale p328
Conclusion: La constante d’acidité ne dépend pas de l’état initial du système chimique.
4.2. autoprotolyse de l’eau
L’eau étant un ampholyte, il existe une réaction acide base entre l’acide
et la base
.
Cette réaction est extrêmement limitée vers la droite et la constante d’acidité associée est le produit ionique de
l’eau:
[
A 25°C
]
[
]
soit
4.3. Domaines de prédominance
Par définition:
⌈
⌉
Et
En déduire la relation entre le
et le pH.
⌈
⌉
En déduire les domaines de prédominance des formes acide et basique d’un couple en fonction du pH.
Si le
alors ⌈
⌉
⌈
⌉
Si le
alors ⌈
⌉
⌈
⌉ l’acide prédomine
Si le
alors ⌈
⌉
⌈
⌉ la base prédomine
Ex n°19 p342
4.4. Contrôle du pH
Voir activité pages 326 327
Exercice n°33 page 346
5. Force des acides et des bases
5.1. Acides et bases faibles
Lorsqu’un acide ou une base a une réaction limitée avec l’eau on dit qu’il s’agit d’un acide faible ou d’une base
faible. La réaction avec l’eau doit s’écrire avec une flèche double.
Les acides carboxyliques sont des acides faibles
Les amines sont des bases faibles.
5.2. Acides et bases fortes
Acides forts : acide chlorhydrique, nitrique sulfurique
Bases fortes : soude, potasse
Lorsqu’un acide ou une base a une réaction totale avec l’eau on dit qu’il s’agit d’un acide fort ou d’une base forte.
La réaction avec l’eau peut s’écrire avec une flèche simple. Ces réactions sont accompagnées d’un dégagement de
chaleur. On dit qu’elles sont exothermiques .
Montrer que le pH d’une solution diluée d’un acide fort de concentration en soluté apporté
s’écrit :