• Voir la différence entre un acide fort et un
acide faible.
• Voir la différence entre une base forte ou
faible.
1. Acide fort - acide faible
Selon la définition de Brønsted,
un acide est une espèce chimique susceptible de
perdre un ou plusieurs proton(s)
(H+).
Pour nos explications, on considèrera des
monoacides : un seul H+ est mis en
jeu.
a. Acide fort
Pour un acide fort AH, la transformation
est
totale dans une solution aqueuse.
On note l’utilisation de la flèche
simple sens pour rappeler que la
réaction est totale.
Cela veut dire que sa réaction avec l’eau
est totale : .
Donc, si on dissout n moles d’un acide fort
dans l’eau, alors il va se former n moles
d’
qui vont se combiner avec l’eau pour former
n moles d’ions oxonium .
Estimation du pH : soit c (en mol/L) la
concentration d’un acide fort dissous dans
l’eau. On a . Comme le pH est donné
par , il vient : (avec c diluée
mais pas trop)
Pour un acide faible AH, la réaction
avec l’eau est limitée : .
Cela veut dire que la forme basique est
susceptible de réagir à nouveau avec
pour
redonner la forme acide de départ, selon la
réaction inverse .
C’est pour cela que l’on utilise la notation
.
Les deux réactions sont en compétition et
vont progressivement mener à un état
d’équilibre chimique
intermédiaire entre « tout l’acide a
réagi » et « l’acide n’a
pas réagi ». Si on dissout n moles
d’un acide faible dans l’eau, on aura
production de
moles d’,
avec .
Toujours selon Brønsted, une base est
une espèce chimique susceptible de capter un ou
plusieurs protons.
Dans la pratique, ces protons peuvent être pris
à des molécules d’eau, formant alors
des ions hydroxydes. On prendra en compte ici uniquement des monobases.
a. Base forte
Pour une base forte A–, sa
réaction avec l’eau est totale :
.
Si on dissout n moles d’une base forte
dans l’eau, il y aura production de n moles
d’.
Estimation du pH : soit c (en mol/L) la
concentration d’une base forte dissoute dans
l’eau. On a . D’autre part,
à température
donnée. On appelle cette quantité le
produit ionique de l’eau, et on le note
. À 25 °C, soit environ 300 K, on
retiendra que .
En conséquence, , et comme , on en déduit que
, et ainsi : (avec c diluée
mais pas trop).
Exemple de bases fortes : hydroxyde de
sodium (soude) NaOH, hydroxyde de potassium
(potasse) KOH.
b. Base faible
Pour une base faible A–, sa
réaction avec l’eau est limitée
: .
Si on dissout n moles d’une base
faible dans l’eau, il y aura production de
moles d’, avec .
Exemple de bases faibles : les ions
carboxylates (fonction ), c'est-à-dire les bases conjuguées
des acides carboxyliques.
L'essentiel
• Un acide fort est un acide réagissant
totalement avec l’eau. Si sa concentration est
c, alors .
• Un acide faibleAH réagit avec
l’eau selon une réaction limitée.
• Une base forte réagit avec l’eau
selon une réaction totale. Pour une
concentration c, on a .
• Une base faibleA–
réagit avec l’eau selon une réaction
limitée.
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