Exemples de couples acide/base importants
Objectif :
De nombreuses solutions commerciales (comme le vinaigre) font
intervenir des acides ou des
bases courantes. Il est donc utile de
connaître les couples dans lesquels
interviennent ces espèces chimiques afin de mieux
prévoir leur transformation. Toutes les solutions
aqueuses, qu'elles soient acides, neutres ou basiques,
contiennent à la fois des ions
oxonium (H3O+)
et des ions
hydroxyde (HO–).
D'où proviennent ces ions ?
D'où proviennent ces ions ?
Les ions oxonium H3O+ sont
présents dans des quantités différentes
dans les solutions acides et basiques : il y en a
généralement une part importante dans les
solutions acides et une part faible dans les solutions
basiques.
L'eau possède la particularité d'apparaître à la fois dans les solutions acides et dans les solutions basiques.
L'eau possède la particularité d'apparaître à la fois dans les solutions acides et dans les solutions basiques.
1. Les solutions acides
Toutes les solutions acides contiennent des ions
oxonium
H3O+(aq)en
plus grande quantité que les ions hydroxyde
HO–.
a. Le couple H3O+(aq) / H2O(l)
L'eau est le plus connu des solvants. Il fait intervenir
l'ion oxonium
H3O+(aq)
qui appartient au couple
H3O+(aq) /
H2O(l) dont l'eau
H2O(l) est la base
conjuguée.
La demi-équation correspondant à ce couple s'écrit : H3O+(aq) = H2O(l) + H+(aq)
Remarque : L'ion H+ dans l'eau est hydraté. Il devient l'ion oxonium H3O+(aq), noté parfois par simplification H+(aq).
La demi-équation correspondant à ce couple s'écrit : H3O+(aq) = H2O(l) + H+(aq)
Remarque : L'ion H+ dans l'eau est hydraté. Il devient l'ion oxonium H3O+(aq), noté parfois par simplification H+(aq).
b. Solutions aqueuses contenant les ions oxonium
• La formule chimique de la solution aqueuse
d'acide chlorhydrique (solution aqueuse de
chlorure d'hydrogène) est :
La solution aqueuse d'acide chlorhydrique est obtenue par réaction acido-basique entre la base eau, H2O(l), et le chlorure d'hydrogène HCl(g), qui est un acide gazeux appartenant au couple HCl(g) / Cl–(aq) ; l'équation chimique de cette réaction est :
HCl(g) + H2O(l) → H3O+(aq) + Cl–(aq).
• La formule chimique de la solution aqueuse d'acide nitrique est :
H3O+(aq) + NO3–(aq) où NO3– est l'ion nitrate.
• La formule chimique de la solution aqueuse d'acide sulfurique est :
2H3O+(aq) + SO42–(aq) où SO42– est l'ion sulfate.
H3O+(aq) + Cl–(aq)
où Cl– est l'ion
chlorure.
La solution aqueuse d'acide chlorhydrique est obtenue par réaction acido-basique entre la base eau, H2O(l), et le chlorure d'hydrogène HCl(g), qui est un acide gazeux appartenant au couple HCl(g) / Cl–(aq) ; l'équation chimique de cette réaction est :
HCl(g) + H2O(l) → H3O+(aq) + Cl–(aq).
• La formule chimique de la solution aqueuse d'acide nitrique est :
H3O+(aq) + NO3–(aq) où NO3– est l'ion nitrate.
• La formule chimique de la solution aqueuse d'acide sulfurique est :
2H3O+(aq) + SO42–(aq) où SO42– est l'ion sulfate.
c. La solution aqueuse d'acide
éthanoïque
Le vinaigre contient principalement de l'acide
éthanoïque de formule
CH3COOH(aq) en solution
aqueuse.
L'acide éthanoïque appelé couramment acide acétique appartient au couple acide/base CH3COOH(aq) / CH3COO–(aq) où l'ion éthanoate, appelé souvent ion acétate, de formule CH3COO–(aq), est la base conjuguée de l'acide éthanoïque.
La demi-équation correspondante est : CH3COOH(aq) = CH3COO–(aq) + H+.
L'acide éthanoïque appelé couramment acide acétique appartient au couple acide/base CH3COOH(aq) / CH3COO–(aq) où l'ion éthanoate, appelé souvent ion acétate, de formule CH3COO–(aq), est la base conjuguée de l'acide éthanoïque.
La demi-équation correspondante est : CH3COOH(aq) = CH3COO–(aq) + H+.
2. Les solutions basiques
Toutes les solutions basiques contiennent des ions
hydroxyde
HO–(aq)en plus
grande quantité que les ions oxonium
(H3O+).
a. Le couple basique de l'eau
L'eau fait aussi intervenir l'ion hydroxyde
HO–(aq).
Cet ion appartient au couple H2O(l) / HO–(aq) dont l'eau est l'acide conjugué.
Remarque : L'eau est un ampholyte (à la fois acide et basique).
Cet ion appartient au couple H2O(l) / HO–(aq) dont l'eau est l'acide conjugué.
Remarque : L'eau est un ampholyte (à la fois acide et basique).
b. Solutions aqueuses contenant les ions hydroxyde
• La formule de la solution aqueuse d'hydroxyde
de sodium appelée plus simplement soude
est :
Na+(aq) + HO–(aq)
où Na+(aq) est l'ion
sodium.
La solution aqueuse d'hydroxyde de sodium est obtenue par réaction de dissolution du solide ionique hydroxyde de sodium, NaOH, dans l'eau :
• De même, la formule de la solution aqueuse d'hydroxyde de potassium appelée plus simplement potasse est : K+(aq) + HO–(aq) où K+(aq) est l'ion potassium.
La solution aqueuse d'hydroxyde de sodium est obtenue par réaction de dissolution du solide ionique hydroxyde de sodium, NaOH, dans l'eau :
NaOH(s)
Na+(aq)
+ HO–(aq)
Na+(aq)
+ HO–(aq)
• De même, la formule de la solution aqueuse d'hydroxyde de potassium appelée plus simplement potasse est : K+(aq) + HO–(aq) où K+(aq) est l'ion potassium.
c. La solution aqueuse d'ammoniac
La solution aqueuse d'ammoniac est obtenue par
dissolution de l'ammoniac gazeux dans de l'eau :
Cette solution est appelée couramment ammoniaque de formule NH3(aq). L'ammoniaque est la base conjuguée du couple NH4+(aq) / NH3(aq) (ion ammonium / ammoniaque).
La demi-équation correspondant à ce couple est :
NH4+(aq) = NH3(aq) + H+.
NH3(g) 
NH3(aq).
NH3(aq).
Cette solution est appelée couramment ammoniaque de formule NH3(aq). L'ammoniaque est la base conjuguée du couple NH4+(aq) / NH3(aq) (ion ammonium / ammoniaque).
La demi-équation correspondant à ce couple est :
NH4+(aq) = NH3(aq) + H+.
L'essentiel
| Couple Acide / Base | Demi-équation |
| H3O+(aq) / H2O(l) | H3O+(aq) = H2O(l) + H+ |
| CH3COOH(aq) / CH3COO–(aq) | CH3COOH(aq) = CH3COO–(aq) + H+ |
| H2O(l) / HO–(aq) | H2O(l) = HO–(aq) + H+ |
| NH4+(aq) / NH3(aq) | NH4+(aq) = NH3(aq) + H+ |
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