Au programme de ce chapitre
- I. Le modèle de Brönsted
- II. Acides et bases forts ou faibles
- III. Écrire une réaction acide-base
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Selon Brönsted (1923) :
- un acide est une espèce capable de céder un proton H+ ;
- une base est une espèce capable de capter un proton H+.
Un exemple corrigé
Exemple Dans une solution d'acide chlorhydrique, il ne reste pratiquement plus de molécules HCl : tout est sous forme H3O+ et Cl−. Dans le vinaigre, au contraire, la grande majorité de l'acide éthanoïque reste sous forme CH3COOH ; seule une petite fraction donne CH3COO− et H3O+. À concentration égale, le vinaigre est donc beaucoup moins acide.
Lexique
- acide (Brönsted)
- espèce capable de céder un proton H+
- base (Brönsted)
- espèce capable de capter un proton H+
- couple acide/base
- un acide et sa base conjuguée, qui diffèrent d'un proton
- amphotère
- espèce qui peut se comporter comme un acide ou comme une base
- ion hydronium
- ion H3O+, forme du proton dans l'eau
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — se tromper de nombre de protons. L'acide conjugué de CO32− est HCO3−, pas H2CO3 : on n'ajoute qu'un seul proton à la fois. H2CO3 est l'acide du couple H2CO3/HCO3−.
Piège — écrire HCl → H<sup>+</sup> + Cl<sup>−</sup>. Dans l'eau, le proton n'existe pas seul : il est capté par une molécule d'eau. L'équation correcte est HCl + H2O → Cl− + H3O+, qui montre bien l'échange de proton avec l'eau.
Attention La base conjuguée d'un acide fort n'a pas de propriétés basiques en solution : l'ion Cl− ne capte pas de proton dans l'eau. Une solution de NaCl est donc neutre. Par contre, la base conjuguée d'un acide faible (CH3COO−) est une base faible : une solution d'éthanoate de sodium est légèrement basique.
L'astuce du prof
Astuce. Quand tu enlèves un H+ à une espèce, sa charge baisse d'une unité ; quand tu en ajoutes un, elle augmente d'une unité. Si les charges de ton couple ne diffèrent pas d'une unité, tu t'es trompé.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Acides et bases conjugués
a) Donne la base conjuguée de HCOOH, de H2CO3, de NH4+ et de H3O+. b) Donne l'acide conjugué de OH−, de CO32−, de CH3COO− et de NH3.
Voir la correction
J'enlève un H+ en a), j'en ajoute un en b). a) HCOOH donne HCOO− ; H2CO3 donne HCO3− ; NH4+ donne NH3 ; H3O+ donne H2O. b) OH− donne H2O ; CO32− donne HCO3− ; CH3COO− donne CH3COOH ; NH3 donne NH4+.
Exercice 2 — Trois réactions avec l'eau
Écris la réaction avec l'eau : a) du bromure d'hydrogène HBr (acide fort) ; b) de l'acide méthanoïque HCOOH (acide faible) ; c) de l'ion éthanoate CH3COO− (base faible).
Voir la correction
Le choix de la flèche dépend de la force. a) Acide fort, réaction complète : HBr + H2O → Br− + H3O+. b) Acide faible, réaction partielle : HCOOH + H2O ⇌ HCOO− + H3O+. c) La base capte un proton de l'eau : CH3COO− + H2O ⇌ CH3COOH + OH−.