Transfert de proton - réactions acido basiques

La demi-équation correspondante à la libération du proton H⁺ s'écrit : HA → A^- + H⁺.

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 → SO4^2- +  2 H⁺.
- Le cation ammonium NH₄⁺ : NH₄⁺ → NH₃ + H⁺.
- L'anion hydrogénophosphate HPO₄^2- : HPO₄^2- → PO₄^3- + H⁺.

La demi-équation correspondante à la capture du proton H⁺ s'écrit B + H⁺ → BH⁺.

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 HCO^3- → CO₃^2- + H⁺ ou base quand la réaction est HCO^3- + H⁺ → CO₂ + H₂O.

L'acide cation ammonium peut libérer un proton selon la demi-équation suivante : NH₄⁺ → NH₃ + H⁺. La base ammoniac peut capter un proton selon la demi-équation suivante : NH₃ + H⁺ → NH₄⁺.
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.
Un tel couple est caractérisé par la demi-équation acido-basique :

Exemples :

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.

Un acide AH₁ d'un couple (noté couple (1)) peut, dans certaines conditions, réagir avec la base A₂^- d'un couple (2). Lors de cette réaction, un échange de proton se fait entre A₁H et A₂^– selon l'équation chimique : A₁H + A₂^- → A₁^- + A₂H.

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.