Chemistry Final - Chapter 3 (January 2018) Flashcards
Information générale: pH
Le pH est une grandeur qui indique si une solution aqueuse est acide ou basique. L’étendue de l’échelle de pH va de 0 à 14.
Les solutions acides ont un pH inférieur à 7.
Les solutions neutres ont un pH de 7. C’est le pH de l’eau distillée
Les solutions basiques ont un pH supérieur à 7.
Un indicateur de pH est un produit chimique dont la couleur dépend du pH.
Méthode pour mesurer le pH
ph-mètre électronique = Très précise
Papier tournesol = Indique le caractère acide ou basique (rose/violet)
Indicateur universel ou papier pH = donne une bonne estimation de la valeur de pH
Indicateurs spécifiques de pH = Changent de couleur pour certaines valeurs de pH (pas forcément 7 !)
Indicateurs naturels de pH = Indique le caractère acide ou basique (rose/violet)
Concentration en ions hydrogène
Quand le pH varie de 1 unité, la concentration en ions hydrogène varie d’un facteur 10.
Par exemple, la concentration en ions hydrogène d’une solution de pH = 3 est dix fois supérieure à celle d’une solution de pH = 4.
Nomenclature des acides binaires
On écrit d’abord le mot “acide”
Puis on écrit le début du non-métal : par exemple chlor-, brom-, ou fluor-
On ajoute le suffixe -hydrique
Nomenclature des oxoacides
On écrit d’abord le mot “acide”
Puis on écrit la racine de l’ion polyatomique : par exemple carbon-, sulfur-, nitr-, phospor-
Si l’anion polyatomique se termine par -ate, on le remplace par le suffixe -ique
Si l’anion polyatomique se termine par -ite, on le remplace par le suffixe -eux
Acide: Définition
composé qui libère des ions hydrogène H+ quand il est dissous dans l’eau.
Acide: Propriétés chimiques
pH < 7
Acide: Propriétés physiques
Goût aigre
Corrosif (notamment sur les métaux, beaucoup sont dissous dans les acides)
Conducteur d’électricité
Acide: Composition ionique
Majorité d’ions H+
Acides binaires : H + anion nonmétallique
Oxoacides : H + anion polyatomique
Acide: Exemples dans la nature ou la vie quotidienne
Acide acétique (vinaigre), acide citrique (citron), acide formique (libéré par les fourmis)
Base: Définition
composé qui libère des ions hydroxyde OH- quand il est dissous dans l’eau.
Base: Propriétés chimiques
pH > 7
Base: Propriétés physiques
Goût amer
Corrosif
Conducteur d’électricité
Base: Composition ionique
Majorité d’ions OH-
Cation métallique + OH-
Quelques exceptions à connaître : NH3, NaHCO3 *
Base: Exemples dans la nature ou la vie quotidienne
Hypochlorite de sodium (NaClO, eau de javel), ammoniac (NH3), les savons, le bicarbonate de soude
Nomenclature des bases
De manière générale : hydroxyde de « métal »
Bicarbonate de soude
NaHCO3 → Na+ + OH- + CO2 (g)
L’ammoniac
NH3 (g) + H2O → NH4 + (aq) + OH -(aq)
Procédé chloroalcalin
Ce procédé consiste à électrolyser une solution de chlorure de sodium, c’est-à-dire à décomposer cette solution grâce à de l’énergie électrique.
2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2 + H2
Ceci permet de former des produits très utiles à l’industrie, comme :
l’hydroxyde de sodium (NaOH) qui est utilisé comme produit ménager, dans la fabrication de la pâte à papier, dans l’extraction de l’aluminium, et dans la fabrication de plus de 400 différents produits chimiques.
le dichlore (Cl2) qui permet de désinfecter l’eau potable, intervient dans la fabrication de médicaments, la fabrication de PVC (matière plastique) …
le dihydrogène (H2) qui est utilisé pour la synthèse de l’ammoniac (procédé Haber Bosch), le raffinage des hydrocarbures, la synthèse du méthanol (carburant automobile) , la fabrication de l’acide chlorhydrique, les carburants pour fusées …
La neutralisation
La neutralisation ou neutralisation acidobasique est une réaction chimique où un acide réagit avec une base de façon à former de l’eau et un sel (un sel au sens chimique est un composé ionique qui forme une solution de pH neutre dans l’eau)
Elle est couramment utilisée pour réguler le pH des milieux acides (eaux usées, cours d’eau), tout comme les terres agricoles. Le pH après la neutralisation dépend de la force de l’acide en présence.
Deux exemples des réactions de neutralisation
Réaction entre l’acide chlorhydrique(HCl) et la soude (NaOH) :
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Les produits sont l’eau et le chlorure de sodium (un sel).
Réaction entre un acide (comme l’acide acétique CH3COOH) et le bicarbonate de soude (NaHCO3) :
NaHCO3 + C2H4O2 → CO2 + NaC2H3O2 + H2O
Cela produit un sel (acétate de sodium de formule NaC2H3O2), de l’eau et du dioxyde de carbone
Exemples d’applications des réactions de neutralisation au quotidien
Les antiacides : médicaments qui permettent de traiter les brûlures d’estomac. L’acide chlorhydrique qui est produit en quantité trop importante chez certaines personnes est neutralisé grâce à des antiacides qui contiennent des bases comme l’hydroxyde de magnésium ou l’hydroxyde d’aluminium.
La neutralisation des déversements acides accidentels : pour cela on utilise souvent de l’hydroxyde de calcium (Ca(OH)2)
Les différentes causes des pluies acides
Cette acidification est due à la présence dans l’atmosphère de gaz susceptibles de se dissoudre dans l’eau en formant des espèces acides.
Les acides contenus dans ces pluies acides
Plus importants: L'acide sulfureux H2SO3 L'acide sulfurique H2SO4 L'acide nitrique HNO3 Moins importants: Acide chlorhydrique, acide fluorhydrique, acide formique, acide acétique
Les conséquences sur l’environnement
En acidifiant les lacs et les cours d’eau, ces pluies acides déséquilibrent les écosystèmes aquatiques: les petits organismes (zooplancton = microfaune aquatique) sont les premiers affectés, mais cela a des conséquences sur l’ensemble de la chaîne alimentaire (poissons, oiseaux aquatiques, et également plancton végétal).
Les forêts sont également impactées: les arbres dépérissent, les sols sont acidifiés et plus facilement érodés.
Les moyens utilisés pour neutraliser les lacs acides
- Réduire les émissions de gaz polluants (pots catalytiques, mise en place de laveurs dans les usines: ces laveurs réduisent les émissions de SO2).
- Neutraliser l’acidité dans l’environnement avec les méthodes comme le chaulage: cela consiste à répandre des produits à base de calcaire (comme le carbonate de calcium CaCO3 ou la chaux CaO) qui cont contribuer à neutraliser l’excès d’acidité.
- Laisser l’environnement se rééquilibrer sans intervention humaine: on parle d’autoremédiation (cela prend plus de temps bien sûr, mais on limite le coût de la remédiation et parfois les effets secondaires).
