Chapitre 6: La force des acides et des bases

Question 1

Equation de la réaction d’un acide avec de l’eau

Answer 1

AH(aq)+H2O(l)⇌A-(aq)+H3O+(aq)

Question 2

Equation de la réaction d’une base avec de l’eau

Answer 2

A-(aq)+H2O(l)⇌AH(aq)+HO-(aq)

Question 3

Acides et bases forts

Answer 3

Réaction avec l’eau totale, taux de transformation =1

Question 4

Acides et bases faibles

Answer 4

Réaction avec l’eau partielle, taux de transformation <1

Question 5

Réaction d’autoprotolyse de l’eau

Answer 5

Réaction de H2O “acide” et H2O “base”: 2H2O(l)⇌H3O+(aq)+HO-(aq)
Réaction extrêmement limitée, équilibre avec ions H3O+ et HO- -> constante d’équilibre: produit ionique de l’eau

Question 6

Produit ionique de l’eau

Answer 6

Constante d’équilibre associée à la réaction d’autoprotolyse de l’eau
Ke=[H3O+]/c0 x [HO-]/c0
A 25°C, Ke=10^-14
Ke= 10^-pKe

Question 7

Condition solution neutre

Answer 7

pH = pKe/2

Question 8

Condition solution basique

Answer 8

pH>pKe/2

Question 9

Condition solution acide

Answer 9

pH<pKe/2

Question 10

Constante d’acidité d’un couple acide-base

Answer 10

La constante d’acidité Ka d’un couple acide-base AH(aq)/A-(aq) est la constante d’équilibre associée à l’équation: AH(aq)+H2O(l)⇌A-(aq)+H3O+(aq)
Ka=([A-]éq/c0 x [H3O+]éq/c0)/([AH]éq/c0)
On définit aussi Ka=10^-pKa

Question 11

Forces comparées des acides et des bases de l’eau

Answer 11

• Un acide AH(aq) est d’autant plus fort dans l’eau que le pKa du couple auquel il appartient est petit
• Une base A-(aq) est d’autant plus forte dans l’eau que le pKa du couple auquel elle appartient est grand

Question 12

Espèce prédominante d’un couple

Answer 12

• si pH=pKa alors log([A-]f/[AH]f) = 0↔([A-]f/[AH]f)=1↔ [A-]f=[AH]f
• si pH<pKa alors log([A-]f/[AH]f) < 0↔([A-]f/[AH]f)<1↔ [A-]f<[AH]f
• si pH>pKa alors log([A-]f/[AH]f) > 0↔([A-]f/[AH]f)>1↔ [A-]f>[AH]f

Question 13

Acide alpha-aminé

Answer 13

Un acide alpha-aminé est une molécule qui contient un groupe carboxyle -CO2H et un groupe amine -NH2 portés par le même atome de carbone

Question 14

Amphion ou zwitterion

Answer 14

En solution aqueuse, un acide alpha-aminé existe essentiellement sous la forme d’un amphion (ou zwitterion), qui résulte d’un transfert interne de l’ion hydrogène du groupe carboxyle vers le groupe amine

Question 15

Propriétés acido-basiques d’un amphion

Answer 15

L’amphion est une espèce amphotère. Il peut se comporter comme un acide ou comme une base

Question 16

Indiquer les couples acido-basique d’un amphion

Answer 16

• L’acide du couple amphion/anion, capable de céder un ion hydrogène H+: H3N+-CHR-CO2-(aq)⇌H2N-CHR-CO2-(aq)+H+
• La base du couple cation/amphion, capable de capter un ion hydrogène H+: H3N+-CHR-CO2H(aq)⇌H3N+-CHR-CO2-(aq)+H+

Question 17

Combien de pKa pour un acide alpha-aminé

Answer 17

Un acide alpha-aminé est caractérisé par deux pKa. Le diagramme de prédominance d’un acide alpha-aminé présente trois domaines de prédominance

Question 18

Diagramme de prédominance

Answer 18

Le diagramme de prédominance d’une couple acide-base AH/A- est un axe gradué en fonction du pH de la solution sur lequel on fait apparaître les domaines de pH dans lesquels l’espèce basique et l’espèce acide prédominent

Question 19

Diagramme de distribution

Answer 19

Le diagramme de distribution d’un couple acide-base AH/A- représente les proportions (en pourcentage) des espèces acide et basique d’un couple en fonction du pH