Écrire l'équation d'une réaction entre un acide et une base
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À partir d’observations ou de données expérimentales, identifier un transfert d’ion hydrogène, les couples acide-base mis en jeu et écrire l’équation d’une réaction acide-base.
- La demi-équation acide-base associée à un couple est le passage d’un acide à sa base conjuguée ou inversement.
- Une réaction acide-base a lieu entre un acide appartenant à un couple et la base appartenant à un autre couple, par échange d’un ou plusieurs protons.
- Équation d'une réaction
- Acide, base, couple acide-base
Une base est une espèce chimique qui va capter un ou plusieurs protons H+.
On écrit toujours l’acide en premier, séparé de la base par une barre.
Dans le couple acide-base H2SO4 / HSO, l’acide est la molécule H2SO4 (nommée acide sulfurique) et la base qui lui est associée est l’ion HSO.
L’acide H2SO4 se transforme en sa base conjuguée HSO en perdant un proton H+. De même, la base HSO se transforme en son acide conjugué H2SO4 en gagnant un proton H+.
Le passage d’un acide à sa base
conjuguée s’effectue selon la
demi-équation :
acide → base + H+.
Inversement, le passage d’une base à son
acide conjugué s’effectue par la
demi-équation : base + H+ → acide.
Cette demi-équation a lieu dans les 2 sens,
un équilibre a donc lieu entre l’acide et
la base.
On peut ainsi transformer la flèche en signe
« ».
Le signe « » peut aussi être remplacé par le signe « = » dans les équations.
On étudie le couple acide-base H2SO4 / HSO.
- Le passage de l'acide
sulfurique H2SO4 à
sa base conjuguée HSO s’effectue
selon la demi-équation :
H2SO4 HSO + H+. - Le passage de la base HSO à son acide conjugué H2SO4 s’effectue selon la demi-équation : HSO + H+ H2SO4.
Deux acides ne peuvent pas réagir entre eux, de même que deux bases ne peuvent pas réagir entre elles.
On considère la réaction entre l’ion ammonium NH (acide) et les ions hydroxyde HO– (base) : ce sont les deux réactifs de cette réaction.
Il faut suivre les étapes suivantes pour écrire l’équation associée à une réaction acide-base entre deux couples.
Il faut identifier le caractère acide-base des deux réactifs mis en jeu, puis donner le couple auquel chaque réactif appartient.
Les deux réactifs sont NH et HO–.
- NH est un acide. Il appartient donc au couple NH / NH3.
- HO– est une base. Il appartient donc au couple H2O / HO–.
On débute par l’élément du couple qui réagit en tant que réactif : les réactifs sont ici NH et HO–.
- Demi-équation du couple 1 : NH (aq) NH3+ H+ (aq)
- Demi-équation du couple 2 : HO– (aq) + H+ (aq) H2O
Les ions sont solvatés en solution aqueuse, c’est pour cette raison qu’on ajoute (aq).
On additionne les deux demi-équations : on
fait la somme de tout ce qui se trouve à gauche
du signe « » puis on fait la
somme de tout ce qui se trouve à droite du signe
« » dans les deux
demi-équations.
Ici, on ne compte pas les protons H+ car ils
s’éliminent : ils se trouvent en
nombre égal de part et d’autre du
signe « ».
L’équation de réaction acide-base est la suivante :
NH (aq) + HO– (aq) NH3 + H2O.
L’acide NH qui réagit va perdre son proton et le donner à la base HO–. Ainsi, l’acide NH se transforme en sa base conjuguée NH3 et la base HO– se transforme en son acide conjugué H2O.
Il y a de ce fait bien conservation de la charge et des éléments chimiques dans cette équation.
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