QCM. N° 01

Les transformations acido-basiques

Cours


 
 

 

 

QCM N° 01

Les transformations acido-basiques

Les acides et les bases

La réaction acide-base

Le pH d’une solution

AIDE

Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

R

1

L’acide méthanoïque

HCOOH (aq) est un

acide au sens de

Bronsted :

Il capte

un ion

hydrogène H+.

Il cède

un ion

hydrogène H+.

Sa base

conjuguée

est HCOO (aq)

BC

2

L’acide conjugué

de l’ion

hydrogénocarbonate

HCO3 (aq) est :

CO32– (aq)

CO2, H2O (aq)

HCO3+ (aq)

B

3

Une espèce amphotère :

Est à la fois

un acide

et une base

Appartient à

deux couples

acide-base

différents

N’est ni

un acide,

ni une base

AB

4

L’ion hydrogénosulfate

HSO4 (aq) appartient

au(x) couple(s)

acide-base suivant(s) :

HSO4 (aq)

/ H2SO4 (ℓ)

H2SO4 (ℓ)

/ HSO4 (aq)

HSO4 (aq)

/ SO42– (aq)

BC

5

H3O+ (aq) + NO3 (aq)

désigne une solution :

D’acide

oxonium

D’acide

éthanoïque

D’acide

nitrique

C

6

Dans une solution

d’hydroxyde de sodium

Na+ (aq) + HO (aq) :

Les deux ions

sont des bases

Seul l’ion

hydroxyde

HO (aq) 

est une base

Seul l’ion

sodium

Na+ (aq) 

est une base

B

7

L’acide cyanhydrique

HCN (aq) réagit avec

l’ion hydroxyde

HO (aq). L’équation

de la réaction est :

HCN (aq)

+ HO (aq)

CN (aq)

+ H2O (ℓ)

CN (aq)

+ H2O (ℓ)

HCN (aq)

+ HO (aq)

HCN (aq)

+ HO (aq)

CN (aq)

+ H3O+ (aq)

A

8

Soit les réactions

opposées d’équation :

NH4+ (aq)

+ HS (aq)

 

NH3 (aq)

+ H2S (aq)

Les couples mis en

jeu sont :

 

NH4+ (aq) / HS (aq)

Et

H2S (aq) / NH3 (aq)

 

NH4+ (aq) / NH3 (aq)

Et

H2S (aq) / HS (aq)

 

NH3 (aq) / NH4+ (aq)

Et

HS (aq) / H2S (aq)

 

B

9

Le nom de l’ion de

formule H3O+ (aq) est :

Ion oxonium

Ion hydroxyde

Ion hydrogène

A

10

Lorsqu’une solution

acide est diluée, le pH :

Augmente

Diminue

N’est

pas modifié.

A

11

Le pH d’une solution

de concentration en

ions oxonium H3O+ (aq)

 est égale à

1,0 × 10–2 mol . L–1 est : 

pH = 1,0

pH = 2,0

pH = 3,0

B

12

Le pH-mètre affiche

pH = 3,0. Cette solution

a une concentration en

ions oxonium

H3O+ (aq) égale à :

 

1,0 × 10–3

mol . L–1

3,0 × 10–3

mol . L–1

1,0 × 103

mol . L–1

A

 

QCM réalisé avec le logiciel Questy

Pour s’auto-évaluer

 haut

AIDE

 

Acides et bases selon Bronsted :

-     Un acide est une espèce chimique capable de céder au moins un ion hydrogène H+.
-     L’acide AH se transforme alors en sa base conjuguée A.
-     Écriture formelle :

AH (aq)

A (aq)

+

H+

Acide

 

Base

 

ion hydrogène

 

-     Une base est une espèce chimique capable de capter au moins un hydrogène H+.
-     La base A se transforme alors en son acide conjugué AH.
-     Écriture formelle :

A (aq)

+  

H+

AH (aq)

Base

 

ion hydrogène

 

Acide

 

Couple acide-base.

-     L’acide AH et sa base conjuguée A forment un couple acide-base noté AH / A.
-     IL est possible de passer d’un à l’autre par transfert d’un ion hydrogène.
-     Écriture de la demi-équation du couple acide-base :

AH (aq)

 

A (aq)

+

H+

Acide

 

Base

 

ion hydrogène

-     Signification :
-     Le signe signifie que le transfert d’ion hydrogène peut se produire dans les deux sens.

AH (aq)

A (aq)

+

H+

Ou bien

A (aq) + H+

AH (aq)

 

 

Quelques couples :

Acide

Base conjuguée

HCOOH

Acide formique

Acide méthanoïque

HCOO

Ion formiate

Ion méthanoate

CH3COOH

Acide acétique

Acide éthanoïque

CH3COO

Ion acétate

Ion éthanoate

C6H5COOH

Acide benzoïque

 

C6H5COO

Ion benzoate

 

(CO2, H2O)

Dioxyde de carbone

dissous dans l’eau

HCO3

Ion hydrogénocarbonate

NH4+

Ion ammonium

NH3

Ammoniac

H3O +

Ion oxonium

H2O

Eau

H2O

Eau

HO

Ion hydroxyde

 

Espèce amphotère :

-     Une espèce amphotère est à la fois l’acide d’un couple et la base d’un autre couple.
-     Exemple : l’eau

Acide

Base

H2O (ℓ)

/ HO (aq)

H3O+ (aq)

/ H2O (ℓ)

-     L’eau est la base du couple H3O+ (aq) / H2O (ℓ) et l’acide du couple H2O (ℓ) / HO (aq).
-     On dit que l’eau est un ampholyte ou une espèce amphotère.

L’ion oxonium (autrefois hydronium) 

La molécule d’eau

l’ion oxonium

 

α ≈ 105 °

 

 

Les solutions aqueuses acides et basiques :

-     On solution aqueuse, l’ion hydrogène s’associe à une molécule d’eau pour former l’ion oxonium H3O+(aq).
-     Solutions aqueuse acides :

Solutions

aqueuses

acides

Notation

Solutions

aqueuses

basiques

Notation

Acide

éthanoïque

CH3COOH (aq)

Soude ou

Hydroxyde

de sodium

Na+(aq) + HO (aq

Acide

chlorhydrique

H3O+(aq) + Cℓ (aq)

Ammoniac

NH3 (aq)

 

Acide

nitrique

H3O+(aq) + NO3 (aq)

Éthanoate

de sodium

Na+(aq) + CH3COO (aq

 

La réaction acide-base :

-     Au cours d’une réaction acide-base, l’acide d’un couple réagit avec la base d’un autre couple.
-     Une réaction acido-basique consiste à un transfert d'un proton entre l’acide A1H d’un couple sur la base A2 d’un autre couple.
-     Couple acide / base 1 : A1H     H +  +   A1
-     Couple acide / base 2  : A2H     H +  +   A2
-     Équation de la réaction :
-     On se place dans le cas où l’acide A1H réagit sur la base A2

A1H     +     A2        A1       +    A2H

ou

A1H     +     A2         A1       +    A2H

 

-     L’équation s’écrit avec
-     une double flèche  si la réaction est non totale ;
-     une simple flèche  si la réaction est totale.
-     cette réaction met en jeu les couples acide / base suivants : A1H / A1 et A2H / A2.

Exemple : Réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau 

CH3COOH (aq)

 

 

 

CH3COO (aq)

+

H+

(1)

H2O (ℓ)

+

H+

 

H3O + (aq)

 

 

(2)

CH3COOH (aq)

+

H2O (ℓ)

 

CH3COO (aq)

+

H3O + (aq)

(1)+ (2)

-     La double flèche  indique que la réaction n’est pas totale.
-     Un transfert de protons a lieu entre les deux couples acide / base.

Définition du pH d’une solution aqueuse.

-     Le pH d’une solution est un indicateur d’acidité lié à la présence des ions oxonium H3O+ (aq) en solution.

Pour une solution diluée, [H3O+]  < 0,050 mol . L–1,

Le pH est défini par la relation suivante :

 

Cette relation est équivalente à :

 

pH : grandeur sans unité

[H3O+] : concentration en ions oxonium en mol . L–1

C0 : concentration standard : C0 = 1,0 mol . L–1

-     Remarques :
-     On écrit aussi : pH = – log [H3O+] (relation utilisée jusqu’en 2010)
-   

Échelle de pH :

 

 

Exemple 1 :

-     pH = 2,0 ;
-     [H3O+] = C0 ×10pH mol . L–1
-     [H3O+] = 1,0 × 10– 2 mol . L–1
-     [H3O+] = 1,0 × 10– 2 mol . L–1

 

Exemple 2 :

-     [H3O+]  =  4,0 ×10–2 mol . L–1
-     Valeur du pH de la solution :
-      

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