QCM. N° 01

QCM QUESTY

Pour s'auto-évaluer

 

Les transformations acido-basiques

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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)

 Df

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 :

 pH-mètre

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

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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)

 Df

A– (aq)

+

H+

Acide

 

Base

 

ion hydrogène

-     Signification :
-     Le signe Df 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

acide benzoïque 

C6H5COO –

Ion benzoate

 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.

équation chimique

L’ion oxonium (autrefois hydronium) 

La molécule d’eau

l’ion oxonium

 molécule d'eau

α ≈ 105 °

molécule d'eau

 ion oxonium

ion oxonium

 

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  Df   H +  +   A1–
-     Couple acide / base 2  : A2H  Df   H +  +   A2–
-     Équation de la réaction :
-     On se place dans le cas où l’acide A1H réagit sur la base A2–

A1H     +     A2–     double flèche   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)

 

 

double flèche 

CH3COO – (aq)

+

H+

(1)

H2O (ℓ)

+

H+

 double flèche

H3O + (aq)

 

 

(2)

CH3COOH (aq)

+

H2O (ℓ)

 double flèche

CH3COO – (aq)

+

H3O + (aq)

(1)+ (2)

-     La double flèche 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 :

 définition du pH

Cette relation est équivalente à :

 relation

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)
-   pH = 2,0

Échelle de pH :

 Échelle de pH

 

Exemple 1 :

-     pH = 2,0 ;
-     [H3O+] = C0 ×10– pH 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 :
-     pH = 1,4 

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