Programme 2011 : Physique et Chimie Programme 2020 : Physique et chimie

Pour aller plus loin : 

Mots clés : Réactions acido-basiques ; couples acide-base ; indicateurs colorés ; espèces amphotères ; ampholytes ; espèces conjuguées ; acide ; base ; Bronsted ; Lewis ; ...

Leçon en relation avec le TP Chimie N° 07

I- Couples acide-base.

1)- Notion d’acide selon Bronsted.

-    Un acide est une espèce chimique capable de céder au moins un proton H⁺.

-    On écrit : AH   =   H ⁺   +   A ^–   écriture formelle.

-    Exemples : CH₃COOH, NH₄⁺, HIn, C₆H₅COOH, H₃O⁺, H₂O.

-    Remarque : un acide peut être une molécule ou un ion.

-    Remarque : les protons H⁺ n’existent pas en solution aqueuse, ils sont solvatés.

2)- Notion de base selon Bronsted.

-     Une base est une espèce chimique capable de capter au moins un proton

-     On écrit :  H ⁺   +   A ^–  = AH

-     Exemples : CH₃COO ^–  , NH₃, In ^–, C₆H₅COO ^–, HO ^–, H₂O.

3)- Couples acide / base.

-     L’espèce chimique A ^– donne l’acide AH en captant un proton H⁺.

-     On dit que A ^– est la base conjuguée de l’acide AH.

-     On parle du couple acide / base :  AH / A ^–

-     Exemples  : AH   =   H ⁺   +   A ^–   Couple : AH   /  A ^–

-     B   +   H ⁺   =   BH ⁺   Couple : BH ⁺   /  B

-     Les deux espèces acide-base obtenues en passant de l’une à l’autre par perte ou gain d’un proton s’appellent des espèces conjuguées.

-     Elles forment un couple acide-base noté : acide / base.

-     Exemples de couples : CH₃COOH / CH₃COO ^– (acide éthanoïque / ion éthanoate) ; NH₄⁺ / NH₃ (ion ammonium / ammoniac);

-    C₆H₅COOH / C₆H₅COO ^– (acide benzoïque / ion benzoate).

-     HIn / In ^– ; H₃O⁺ /  H₂O ( ion oxonium / eau) ; H₂O / HO ^– (eau / ion hydroxyde).

4)- Cas des indicateurs colorés acido-basiques.

-     Un indicateur coloré est constitué d’un couple acide / base dont les deux formes conjuguées n’ont pas la même couleur :

-     Notation symbolique : HIn / In ^–.

-     Exemple : le bleu de bromothymol (B.B.T) :

-     Formule du B.B.T :

-     formule brute : C₂₇H₂₈Br₂O₅S

B.B.T (formule semi-développée)

B.B.T (Formule topologique)

B.B.T 3D sans les hydrogènes

B.B.T 3D avec les hydrogènes

5)- Espèce amphotère :

-    Exemples : couples acide / base ou intervient l’eau :

-    H₃O⁺ / H₂O ; H₂O / HO ^–.

-    Une espèce chimique qui peut se comporter comme un acide dans un couple et une base dans un autre couple est un ampholyte ou une espèce amphotère.

II- Réaction acido-basique.

1)- Définition :

-    Une réaction chimique qui met en jeu un transfert de proton entre ses réactifs est appelée réaction acido-basique.

-    Elle fait agir l’acide d’un couple acide / base avec la base d’un autre couple acide / base.

-    Exemple :

-    Réaction vue lors du TP Chimie N° 07 :

-    Couples mises en jeu :

2)- Équation de la réaction acido-basique :

-     Pour retrouver l’équation de cette réaction acido-basique, on réalise une combinaison des demi-équations acido-basiques des deux couples de façon que :

-     Les protons transférés n’apparaissent pas dans le bilan de la réaction.

-     L’acide éthanoïque CH₃COOH et la base In ^– soient les réactifs.

-     Écriture formelle :

III- Applications.

1)- QCM :

2)- Exercices :