pHmétrie Flashcards
Trois théories principales régissent l’équilibre acido-basique: ___________, __________, _____________.
- La théorie d’Arrhenius: théorie aqueuse, dissociation ionique;
- La théorie de Bronsted et Lowry: théorie protonique;
- La théorie de Lewis: théorie électronique.
Un acide d’Arrhenius est une substance qui, en solution aqueuse, libère un ou plusieurs _______________.
hydrogènes H+
Une base d’Arrhenius est une substance qui, en solution aqueuse, libère un ou plusieurs ___________________.
ions hydroxydes OH-
La théorie d’Arrhenius n’a qu’un intérêt historique puisqu’elle _________________ et ________________.
- N’envisage les acides et les bases qu’en solution aqueuse (exclut les autres solvants);
- Exclut des bases telles que NH3.
Selon BRONSTED et LOWRY, un acide est une substance capable de ________ et donc un _________ de protons.
céder des ions H+;
donneurs de protons.
Selon BRONSTED et LOWRY, une base est une substance capable de ________ et donc un _________ de protons.
recevoir des ions H+;
accepteur des protons.
Un acide de Lewis est une entité : _____________, _____________, ________________.
- Possédant une lacune électronique;
- Qui accepte un doublet d’électrons (électrophile);
- Représentée par une case vide au-dessus de l’atome portant la lacune.
Une base de Lewis est une entité : _____________, _____________, ________________.
- Possédant un doublet électronique;
- Qui partage un doublet d’électrons (nucléophile);
- Représentée par un doublet au-dessus de l’atome concerné.
La réaction acido-basique selon Lewis: ____________, ____________, _____________.
- Mise en commun du doublet d’électrons porté par la base de Lewis;
- La liaison établie est covalente;
- Aboutit à la formation d’un complexe/adduit de Lewis.
Les réactions acido-basiques de Lewis n’entrainent pas de modification du nombre d’oxydation contrairement aux réactions redox. (V/F)
V
Les 2 formes acide et basique d’une même espèce chimique se forment l’un à partir de l’autre et se disent ________________.
Couple (acide/base conjuguée)
Les protons (H+) ne peuvent exister libres. (V/F)
V
Un acide ne libère ses protons que s’il se trouve _________________.
une base pour les capter
Un _________ est une substance pouvant se comporter à la fois comme un acide et comme une base.
ampholyte
L’eau est amphotère. (V/F)
V
Les acides aminés portent à la fois une fonction ____________ et une autre __________.
carboxylique acide (-COOH);
amine basique (-NH3).
A pH neutre, les acides aminés subissent une réaction acidobasique interne donnant lieu à union double neutre appelé ___________.
zwitterion
L’eau se décompose spontanément en ______________et ____________. C’est ________________.
ions hydroxyde (OH-);
oxonium (H3O+);
Autoprotolyse de l’eau.
L’équilibre de l’autoprotolyse de l’eau est régit par une constante thermodynamique appelée ________________.
produit ionique de l’eau (Ke= 10^-14 à 25°C)
Un polyacide se caractérise par: ___________________ et _______________.
- Capacité de libérer plusieurs protons par molécule;
- De manière successive.
Un polybase se caractérise par: ___________________ et _______________.
- Capacité de capter plusieurs protons par molécule;
- De manière successive.
Chaque capture ou libération de proton correspond à une ____________ propre.
réaction acido-basique
_____________: composé capable d’échanger des protons (acides ou bases).
Protolyte
____________: acide (capable de générer des protons).
Protogénique
_____________: base (capable de capter des protons).
Protophilique
__________: réaction de neutralisation (entre acide et base).
Protolyse
Les solvants ______________ sont inertes vis à vis des réactions acido-basiques puisqu’ils n’ont pas de moment dipolaire significatif et ne possèdent pas de protons H+ acides.
aprotiques apolaires
Les solvants ________________possèdent des protons acides mais ne les libèrent pas facilement.
protoactifs peu dissociants
Les solvants _______________possèdent des protons acides qu’ils peuvent libérer facilement, facilitant ainsi la dissociation des acides et bases.
protoactifs dissociant
Quelle est la réaction de dissociation d’un acide AH dans l’eau ?
AH + H2O <==> A- + H3O+
Comment exprime-t-on la constante d’équilibre pour la dissociation d’un acide dans l’eau ?
Ka = [H3O+] * [A-] / [AH] * [H2O]
[H2O] = Constante
Ka = [H3O+] * [A-] / [AH]
La concentration est liée à l’activité par la relation suivante: _____________.
a = γ.C
γ: Coefficient d’activité
On suppose toujours que les solutions sont____________ pour confondre activité et concentration.
suffisamment diluées
La force d’un acide est caractérisée par la valeur de sa _____________.
constante d’acidité (Ka)
Plus Ka est élevée, plus l’acide est faible. (V/F)
F: fort
pKa = __________.
-log Ka
Lorsque Ka augmente, pKa ___________.
diminue
Un acide fort a un pkA (élevé/diminué).
diminué
Lorsque la constante de basicité augmente, la basicité de la base ________ et son pkB _______.
augmente;
diminue.
La relation entre Ka et Kb d’un couple acide/base conjuguée: ______________.
KaKb= [A-] * [H3O+]/[AH] * [OH] * [AH] / [A-]
KaKb=[H3O+] * [OH-] = Ke
A 25°C, Ke= ________ et pKe= ______.
10^-14;
14.
Plus l’acide (AH) est fort, plus sa base conjuguée (A-) est ______.
faible
La base/acide conjuguée d’un acide/base fort(e) est de force __________.
nulle
Plus un protolyte est faible, plus son protolyte conjugué est ____.
fort
Le protolyte conjugué d’un protolyte faible n’est pas forcément fort. (V/F)
V
pKa + pKb = ____ à 25°C.
14
Un Protolyte fort est un acide ou une base qui ____________dans l’eau.
se dissocie totalement
Les protolytes forts sont généralement des ___________ et subissent l’effet de __________ par le solvant.
Minéraux;
Nivellement.
Un Protolyte faible est un acide ou une base qui ____________dans l’eau.
se dissocie partiellement
Les protolytes faibles sont généralement des ___________.
organiques
L’acide le plus fort dans l’eau est _____.
H3O+
La force d’un acide fort est rapportée (nivelée) à celle de ____.
H3O+
L’effet de nivellement se produit lorsque des acides forts sont dissous dans un solvant donné, tous ces acides ont la _____________ dans ce solvant.
même force apparente
La base la plus forte dans l’eau est __.
OH-
La force d’une base forte est rapportée (nivelée) à celle de ___.
OH-
Le __________________ indique la proportion de l’acide ou de la base qui se dissocie en ions dans la solution.
coefficient de dissociation α
Formule du coefficient de dissociation α: ____________________.
α= Nombre de moles dissociés/Nombre de mole initial
α est compris entre __ et __.
0 et 1
Un électrolyte fort se caractérise par un α___.
α=1
Un électrolyte faible se caractérise par un α___.
α < 1
Ka = ___________________ (en fonction de α et C).
Ka = α^2 * C^2 / C-α C
Ka = C α^2 / 1-α
La Loi de dilution d’Ostwald dit que: _____________________, _______________________.
- Plus la concentration est grande, plus la dissociation est faible.
- Plus la concentration est faible, plus la dissociation est grande.
Un protolyte faible et à faible concentration, se comporte comme un _____________ ( se dissocie fortement).
protolyte fort
Quand α < 0.05, cela signifie que l’acide est __________ et donc ________ ce qui fait que α = _____________.
faiblement dissocié;
[HA] eq ≈ [HA] 0
α =√Ka/C
Quand α est supérieur à 0.05, cela signifie que l’acide est ______________.
significativement dissocié
L’aptitude d’un acide à donner des protons (H⁺) est intimement liée à la _______ de la base conjuguée.
structure
Chez les acides minéraux binaires: L’acidité croit avec la diminution de la ___________, donc avec le _________ de la classification périodique.
charge de l’ion;
numéro de colonne.
Chez les acides minéraux binaires: Dans une même colonne, l’acidité croit avec ___________.
masse de l’anion
En traversant une période de gauche à droite, l’électronégativité des éléments __________.
augmente
Les éléments plus électronégatifs attirent plus fortement les électrons, ce qui rend la liaison entre l’hydrogène et l’élément plus ________.
polarisée
La polarisation facilite la dissociation de l’acide en libérant un proton (H⁺), augmentant ainsi l’acidité. (V/F)
V
L’acidité augmente avec la masse de l’anion car les anions plus grands sont plus _______________ et les liaisons HX sont plus __________________.
stables (charge mieux dispersée);
faibles (plus faciles à dissocier).
Pour les acides minéraux oxygénés Xm(OH)n, l’acidité croit avec la __________ de l’élément et donc avec le ____________________.
valence positive;
nombre d’atome d’oxygène.
Plus la charge positive de X est élevée, plus X ___________ des atomes d’oxygène environnants, rendant les liaisons ____ plus polarisées.
attire les électrons;
O-H.
Les acides à groupements fonctionnels sulfoniques (-SO3H) sont plus forts que carboxyliques (-COOH). (V/F)
V
L’influence sur l’acidité dépend de la stabilité induite par l’effet électronique du à la présence du ___________.
substituant
Plus la base conjuguée est stable, plus l’acide d’origine est _____.
fort
Lorsque deux atomes liés ont des électronégativités différentes, les électrons de la liaison covalente sont attirés davantage vers l’atome le (plus/moins) électronégatif, créant une _____________ sur l’atome plus électronégatif et une _____________ sur l’autre atome.
plus;
charge partielle négative;
charge partielle positive.
Les groupes ou atomes qui attirent les électrons par rapport à l’hydrogène ou aux groupes alkyles sont dits avoir un _________________.
effet inductif négatif
Les groupes ou atomes qui donnent des électrons par rapport à l’hydrogène ou aux groupes alkyles sont dits avoir un ________________.
effet inductif positif
Les groupes avec un effet inductif _______augmentent l’acidité des acides car ils stabilisent la charge négative de la base conjuguée après la perte d’un proton (H⁺).
négatif.
La polarisation de la liaison induit un _________ le long de la chaine ou d’une liaison.
déplacement d’électrons
Les effets mésomères sont dus à la délocalisation des électrons __ et __.
π et n
Si la base conjuguée peut ________________ par effet de résonance, elle est plus stable.
délocaliser sa charge négative sur plusieurs atomes
L’effet mésomère _______ l’acidité en stabilisant la base conjuguée formée après la perte d’un proton.
augmente
L’hybridation affecte l’acidité en influençant l’_________________de l’atome auquel le proton (H⁺) est lié.
électronégativité effective
L’électronégativité effective d’un atome augmente avec le caractère _de l’hybridation.
s
Plus le __________est élevé dans l’hybridation, plus l’___________ est grande, ce qui stabilise la charge négative de la base conjuguée et augmente l’acidité de l’acide correspondant.
caractère s;
électronégativité effective;
Dans un même solvant et pour une même concentration, la comparaison de Ka suffit à classer les acides les uns par rapport aux autres. (V/F)
V
De façon générale, la force d’un acide est appréciée par son ____________.
degré de dissociation
Plus un acide se dissocie, plus il est _______.
fort
La réaction de protolyse se déroule dans le sens de formation des produits les plus ______.
stables (faibles)
L’acide le plus fort réagit avec la base la plus forte pour donner la base la plus faible et l’acide le plus faible. (V/F)
V
Si K > ou égal 10^4, la réaction est considérée comme ____________________.
quasiment totale ou quantitative
Si K < ou égale 10^-4, la réaction est considérée comme ______________________.
peu ou pas du tout favorisée dans le sens des produits
Le calcul du pH dépend de deux systèmes d’équation: _____________ et ___________.
- Loi d’action de masse;
- Conservation de matière et de charges.
Soit AH un acide fort à concentration Ca. Le pH de la solution incluant cet acide fort est égal à _____________ ou ________________, puisque _____________.
pH= -log [H3O+]
pH = -log Ca;
l’acide se dissocie complètement en H3O+ donc [H3O+] = Ca.
Dans le cas d’une solution d’acide fort très dilué, il ne faut pas négliger ____________.
la concentration des ions OH-
Dans le cas d’une solution d’acide fort très dilué, le pH est égal à ________________.
(voir cat notebook pour raisonnement détaillé)
pH = log 2 - log (Ca+√Ca^2 + 4Ke)
Soit MOH une base forte à concentration Cb. Le pH de la solution incluant cette base est égal à _____________ ou ________________, puisque _____________.
pH= 14 + log [OH-];
pH= 14 + log Cb;
la base se dissocie complètement en OH- donc [OH-] = Cb.
Dans le cas d’une solution de base forte très diluée, il ne faut pas négliger ____________.
[H3O+]
Dans le cas d’une solution de base très diluée, le pH est égal à ________________.
pH = log 2 - log (- Cb+√Cb^2 + 4Ke)
Dans le cas d’une solution acide faible, le pH est égal à _______________ ou _______________.
pH = -log √Ka.Ca
pH = 1/2 (pKa - log Ca)
Pour un acide faible, la proportion d’acide qui se dissocie ________ à mesure que la solution est diluée mais ne se dissocie jamais complètement.
augmente
pH d’une solution acide faible très dilué: ______________________.
pH= log2 - log (-Ka + √Ka^2 + KaCa)
pH d’une solution base faible: ______________________.
pH = 1/2 pKe + 1/2 (pKa + log Cb)………………Ke=10^-14 à 25°C
pH= 7 + 1/2 (pKa + log Cb)
pH d’une solution base faible très diluée: ______________________.
pH= logCb + log2- (Ke + √Ke^2 + KaKeCb)
Le pH d’une solution de mélanges de deux acides forts de concentrations CA1 et CA2: __________________.
pH= -log (CA1 + CA2)
Le pH d’une solution d’un polyacide fort:__________________.
pH= - log nCa
n: nombre de protons libérés
Le pH d’une solution de mélanges de deux bases fortes de concentrations CB1 et CB2: __________________.
pH= 14 + log (CB1 + CB2)
Le pH d’une solution d’un polybase forte:__________________.
pH = 14 + log n Cb
pH d’une solution mélange d’acides faibles: ____________________.
pH= -1/2 log (Ka1Ca1 + Ka2Ca2)
pH d’une solution mélange de bases faibles: ____________________.
pH= 7 + 1/2 log (Cb1/Ka1 + Cb2/Ka2)
Un polyacide faible est un acide qui peut libérer plus d’un proton (H⁺), mais la __________________________.
dissociation de chaque proton est généralement plus faible que celle du précédent
Dans une solution de polyacide faible, si la différence en pkA de la première dissociation et la deuxième est supérieure ou égale à __, on garde la première et néglige les dissociations successives.
4
Le pH d’un polyacide faible est, si ΔpkA supérieure ou égale à 4, : _______________.
pH = 1/2 (pKa1 - log Ca) (monoacide faible)
Dans une solution de polybase faible, si la différence en pkA de la première basicité et la deuxième est supérieure ou égale à __, on garde la première et néglige les dissociations successives.
4
Le pH d’une polybase faible est, si ΔpkA supérieure ou égale à 4, : _______________.
pH = 7 + 1/2 (pKa1+log Cb) (monobase faible)
Dans une solution contenant un mélange d’un acide fort et d’un acide faible, le pH de la solution est principalement déterminé par la ____________________.
concentration de l’acide fort (pH= -log C (acide fort)
Dans une solution contenant un mélange d’une base forte et d’une base faible le pH de la solution est principalement déterminé par la ____________________.
concentration de la base forte
pH = 14 + log C(base forte)
pH d’une solution d’ampholyte: ______________
pH= 1/2 (pka + pkb)
Un sel est le produit d’une réaction entre un ________ et une _________ en quantité équivalente.
acide et base
Un sel est un électrolyte faible. (V/F)
F: fort
Le pH de la solution du sel dépend de __________________.
la force des bases et des acides
Une base/acide est de force ________ si elle/il est conjugué(e) à une base/acide fort(e).
nulle
Le pH d’une solution d’un sel issu de base forte et d’acide fort est de __.
7
La base conjuguée d’un acide faible est ___________.
une base faible
Le pH d’une solution de sel d’acide faible et d’une base forte est celui d’une ____________.
base faible
Le pH d’une solution de sel d’acide fort et d’une base faible est celui d’une ____________.
acide faible
Le PH d’une solution de sel d’acide faible et de base faible est celui d’un _____________________.
mélange d’acide faible et de base faible:
pH = 1/2 pKa (b/bH+) + 1/2 pKa (Ha/a-)
