Généralités sur les réactions acide base

Sommaire

Introduction

Acide et base (Brönsted)

Couples de l'eau

La réaction acido-basique

Exemple

Acides faibles et bases faibles

Acide et base de Brönsted

Définition

Selon la théorie du chimiste danois J. BRÖNSTED (1879-1947) :

Un acide est une espèce chimique capable de céder au moins un proton $H^+$ (ou ion hydrogène).

HA \rightarrow A^- + H^+

Une base est une espèce chimique capable de capter au moins un proton $H^+$ .

A^- + H^+\rightarrow HA

Définition

Un couple acide/base $HA/A^-$ est défini par la demi-équation acido-basique :

$HA\longrightarrow A^-+H^+$

L’acide $HA$ et la base $A^-$ sont dits conjugués l’un de l’autre.

Les couples de l'eau

L'eau appartient à deux couples acido-basiques : $H_3O^+(aq)/H_2O(l)$ et $H_2O(l)/HO^-(aq)$ , caractérisés par les deux demi-équations suivantes :

$H_3O^+(aq) \longrightarrow H_2O(l)+H^+(aq)$

$H_2O(l) \longrightarrow HO^-(aq) + H^+(aq)$

Dans le premier couple, l'eau est la base, tandis que dans le second couple, l'eau est l'acide : on dit que l'eau est un ampholyte ou amphotère.

La réaction acido basique

Définition

La réaction acido basique fait intervenir deux couples acide base du type $AH/A^-$ et $BH^+/B$

Elle met en jeu un échange de proton $H^+$ .

Dans le cas où $HA$ réagit avec $B$ , la réaction acido basique peut s'écrire sous la forme :

$AH+B\leftrightarrows A^-+BH^+$

Exemple

La réaction entre l’acide éthanoïque ( $CH_3COOH$ ) et l’eau ( $H_2O$ ) met en jeu les deux couples acide base : $CH_3COOH/CH_3COO^-$ et $H_3O^+(aq)/H_2O(l)$ suivant les $2$ demi-équations suivantes :

$CH_3COOH(aq) \longrightarrow CH_3COO^-(aq) + H^+(aq)$

$H_2O(l) + H^+ \longrightarrow H_3O^+(aq)$

En faisant la somme des deux demi-équations acide base, on obtient l'équation bilan suivante :

$CH_3COOH(aq) + H_2O(l) \leftrightarrows CH_3COO^-(aq) + H_3O^+(aq)$

Acides faibles et bases faibles

Définition

Un acide $HA$ est faible si sa réaction avec l'eau n'est pas totale :

$HA+H_2O \leftrightarrows A^- + H_3O^+$

Exemple

Par exemple, les acide carboxyliques (groupe $-COOH$ ) sont des acides faibles.

Définition

Une base $A^-$ est faible si sa réaction avec l'eau n'est pas totale :

$A^-+H2O \leftrightarrows HA+HO^-$

Exemple

Par exemple, les ions carbonate (groupe $-COO^-$ ) et les amines (groupe " $-N$ " comme $-NH_2$ ) sont des bases faibles.

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Acide et base de Brönsted

Définition

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Les couples de l'eau

La réaction acido basique

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