Fiche de cours de chimie

Terminale S

Les réactions acido-basiques

On appelle acide une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs protons (H+).

On appelle base une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs protons (H+).

On appelle ampholyte une espèce chimique capable de se comporter comme un acide ou une base (par exemple H2O, HCO3-, etc...)

Pour obtenir la formule brute de la base conjuguée d'un acide, il suffit de retirer H+ à la formule brute de l'acide; pour obtenir la formule brute de l'acide, il suffit de rajouter H+ à la formule brute de sa base conjuguée.
On peut alors écrire les couples acide/bases en suivant cette règle.

passage de l'acide à la base conjugué et réciproquement

L'acide d'un couple réagit toujours avec la base d'un autre couple (deux acides ou deux bases ne peuvent pas réagir ensemble).

On appelle constante d'acidité d'un couple acide/base la constante d'équilibre correspondant à la réaction de l'espèce acide du couple avec l'eau (qui joue alors ici le rôle de la base). On la note Ka:

AH+H2O =A-+H3O+
Ka=A-H3O+AH

La constante d'acidité de l'eau (réaction de deux molécules d'eau) est appelée produit ionique de l'eau et est notée Ke. A 25°C:

Ke=H3O+HO-=10-14

La connaissance du Ka d'un couple permet d'accéder à la grandeur notée pKa:

pKa=-log(Ka)Ka=10-pKa

La connaissance de la concentration en ion oxonium (H3O+) permet d'accéder à la grandeur notée pH:

pH=-logH3O+H3O+=10-pH

La connaissance du pKa d'un couple permet de prévoir la prédominance de l'acide ou de la base conjuguée du couple en fonction du pH de la solution:

diagramme de prédominance d'un couple AH/A- en fonction du pH

Un indicateur coloré acido-basique correspond à un couple acide/base de pKa connu dont la forme acide a une couleur différente de la forme basique.

On se situe dans la zone de virage de l'indicateur coloré, c'est à dire dans la zone dans laquelle aucune couleur ne prédomine, lorsque:

pKa-1pHpKa+1

Pour effectuer un dosage mettant en jeu une réaction acido-basique, il faut utiliser un indicateur coloré pour repérer la zone de virage ou utiliser un pHmètre et tracer la courbe représentant l'évolution du pH en fonction du volume du titrant versé dans la solution à doser afin d'utiliser la méthode des tangentes pour déterminer le volume équivalent.

schéma d'un dosage par pHmétrie méthode des tangente

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