Transfert de proton - réactions acido basiques
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Exemples d'acides :
- L'acide éthanoïque CH3-COOH (présent dans le vinaigre) : CH3-COOH → CH3-COO- + H+.
- L'eau H2O → HO- + H+.
- L'acide sulfurique H2SO4 : H2SO4 → SO42- + 2 H+.
- Le cation ammonium NH4+ : NH4+ → NH3 + H+.
- L'anion hydrogénophosphate HPO42- : HPO42- → PO43- + H+.
Exemples de bases :
- L'anion hydroxyde HO- (présent dans la soude) : HO- + H+ → H2O.
- L'eau H2O + H+ → H3O+.
- L'ammoniac NH3 : NH3 + H+ → NH4+.
Remarque : des espèces peuvent être capables à la fois de libérer ou de capter un proton selon les conditions expérimentales ; ces espèces sont appelées des ampholytes.
Exemples :
- l'eau : H2O → HO- + H+, l'eau est alors un acide. Ou H2O + H+ → H3O+, l'eau est alors une base.
- l'ion hydrogénocarbonate est un acide quand on a la réaction HCO3- → CO32- + H+ ou base quand la réaction est HCO3- + H+ → CO2 + H2O.
Ces deux demi-équations sont inverses l'une de l'autre ; on peut écrire : NH4+
NH3 + H+.Pour passer de l'espèce acide NH4+ à l'espèce basique NH3, il y a eu échange (ou transfert) d'un proton H+ : on dit que NH4+ / NH3 forme un couple acide / base.
| couple acide / base | demi-équation acido-basique associée |
| HSO4- / SO42- | HSO4– → SO42- + H+ |
| HNO3 / NO3- | HNO3 → NO3- + H+ |
| H2O / HO- | H2O → HO- + H+ |
| H3O+ / H2O | H3O+ → H2O + H+ |
Remarque : un corps amphotère appartient à deux couples différents ; dans l'un, il est l'acide du couple, et dans l'autre, il est la base. C'est le cas de l'eau dans le tableau ci-dessus.
Au cours d'une réaction acido-basique, aucun proton n'est formé ou consommé : il y a autant de protons libérés par l'acide A1H que de protons captés par la base A2-.
Exemple :
Lorsque sont mélangés de l'acide benzoïque C6H5-COOH et de la soude (Na+ + HO-) a lieu une réaction acido-basique entre l'acide benzoïque et l'ion hydroxyde :
- l'acide benzoïque est capable de libérer un proton H+ : C6H5-COOH → C6H5-COO- + H+.
- l'ion hydroxyde est une base capable de capter ce proton H+ : H2O → HO- + H+.
Globalement a lieu la réaction d'équation-bilan :
C6H5-COOH + HO- → C6H5-COO- + H2O
=> De l'eau et des ions benzoate sont formés.
Remarque : une réaction acido-basique ne peut jamais avoir lieu entre un acide et une base d'un même couple.
• Un couple acide / base est formé par un acide et une base qui diffèrent l'un de l'autre, dans leur formule, par un proton H+.
Ce couple, noté AH / A-, est donc caractérisé par la demi-équation acido-basique suivante :
acide = base + H+ ou AH → A- + H+.
• Une réaction acido-basique a lieu entre un acide et une base appartenant à deux couples (1) et (2) différents :
acide 1 + base 2
base 1 + acide 2• Au cours de cette réaction, il y a un échange de proton entre les deux réactifs, acide 1 et base 2, selon les demi-équations suivantes :
acide 1 → base 1 + H+
base 2 + H+ → acide 2
dont la somme redonne bien : acide 1 + base 2
base 1 + acide 2.Évalue ce cours !
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