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BOOST PHYSIQUE-CHIMIE - COUPLES ACIDE-BASE

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Couples acide-base

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Couples acide-base

 

Que sont les acides et les bases ?

 

Un acide est une espèce chimique susceptible de libérer un proton ou un ion $H+.$

Une base est une espèce chimique susceptible de capter un proton ou un ion $H+.$

Ces deux notions peuvent se retrouver dans l’équation : $acide = base + H^+$

 

L’acide peut être chargé ou non, tout comme la base. On peut noter ceci sous la forme de deux demi-équations :

$AH = A^- + H^+$

$BH^+ = B + H^+$

 

Pour passer de l’acide à la base, on enlève un $H^+$ à la molécule ou l’ion concerné.

Pour passer de la base à l’acide, on ajoute un $H^+$ à la molécule ou l’ion conservé.

 

Pour chaque acide, on a une base associée et pour chaque base, un acide associé. On écrit par convention les couples acide/base en commençant par l’acide, puis en écrivant ensuite la base avec un slash entre les deux.

Exemple : $NH_4 ^+$ $_{(aq)}$ / $NH_{3(aq)}$

 

Il faut toujours préciser l’état de la matière : généralement, l’élément sera aqueux, c’est-à-dire dissout. A partir du couple on peut normalement écrire l’équation acido-basique :

$NH_4 ^+ = NH_3 + H^+$

Il faut toujours vérifier que le proton $H^+$ soit du côté de la base et que l’équation est équilibrée (même nombre d’éléments d’un côté et de l’autre du signe =).

 

Couple acido-basique de l’eau

Le couple acido-basique de l’eau doit être connu. L’eau est une espèce amphotère car elle est base dans le couple $H3O^+(aq)$ / $H2O(l)$ et acide dans le couple $H2O(l) $ / $HO^-(aq).$ $H3O^+$ est appelé ion oxonium et $HO^-$ ion hydroxyde.

On peut écrire les différentes équations acido-basiques :

$H_3O^+$$_{(aq)} = H2O_{(l)} + H^+$

$H_2O_{(l)} = HO^- _{(aq)} + H^+$

 

L’acide carbonique

L’acide carbonique est le dioxyde de carbone dissous. Il s’agit d’un acide que l’on peut trouver sous deux notations :

$CO_{2 (aq)}, H_2O _{(l)}$ ou $H_2CO_{3 (aq)}$

La base associée est l’ion hydrogénocarbonate $HCO_3 ^-$.

 

L’acide carboxylique

La liaison $OH$ de l’acide carboxylique est polarisée : l’oxygène a tendance à beaucoup attirer les électrons de la liaison. L’hydrogène de la liaison $OH$ va donc avoir tendance à partir facilement. Le couple est représenté sous deux formes : l’acide carboxylique (l’acide) et l’ion carboxylate (la base).

Pour chaque base d’un couple comprenant l’acide carboxylique, on enlève le terme "acide", puis on ajoute ensuite "ion" + la terminaison -oate. Par exemple, $CH_3COOH$ est l’acide éthanoïque (composé du vinaigre) et sa base associée $CH_3COO^-$, est appelée l’ion éthanoate.

 

Les amines

Les amines sont des bases : il s’agit d’un atome d’azote lié à trois groupements. Ces groupements peuvent être des hydrogènes ou des chaînes carbonées.

L’azote dans la base possède un doublet non-liant, qui peut venir se greffer à un hydrogène pour former l’ion ammonium (méthylammonium, éthylammonium selon les substituants) est l’acide. L’acide dans le couple est généralement écrit "ion" + la terminaison -ium.