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1ST2S Chapitre 5 acides et bases. I. Le pH d'une solution. 1. Les différentes solutions. Le pH d'une solution, noté ???????.., est un nombre ????? ???????. compris entre ??????????? qui permet de classer les solutions acides,neutres ou basiques. A 25°C, une solution est : ?


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1ST2S Chapitre 5 acides et bases

I. Le pH d’une solution

1. Les différentes solutions
Le pH d’une solution, noté ………………….., est un nombre ………………………………. compris entre …………………………… qui permet de classer les solutions acides,neutres ou basiques.
A 25°C, une solution est :
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Mesure du pH
Le pH se mesure soit avec du …………………………………… (qui donne une indication du pH à une ou deux unité près), soit avec un ……………………………………qui est un appareil qui donne la valeur du pH à une décimale près.
3. Calcul du pH
Le pH d’une solution est relié à la concentration molaire en ions oxonium …………………………de la solution par la relation : …………………………………………………………………………

Exemple : calculer le pH des solutions suivantes : (on donne pour chaque solution, la concentration en ion H3O+ )
Solution 1 : [H3O+]=2(10-3mol/L : ………………………………………………………………………………………………………………………………..
Solution 2 : [H3O+]=2(10-5mol/L : ………………………………………………………………………………………………………………………………..
Solution 3 : [H3O+]=1(10-7mol/L : ………………………………………………………………………………………………………………………………..
Solution 4 : [H3O+]=5(10-9mol/L : ………………………………………………………………………………………………………………………………..
Conclusion : Plus le pH est élevé, plus la concentration en ions oxonium est …………………………………………..

Remarque : Si on connait le pH d’une solution, on peut calculer sa concentration en ions oxonium par la relation inverse de la précédente : …………………………………………………….
Exemple : calculer la concentration en ions oxonium d’une solution de pH=9
……………………………………………………………………………………………………………………………….

II. Produit ionique de l’eau

1. Définition
L’eau (……………….), même pure, contient toujours des ions oxonium …………………….et des ions hydroxyde ……..……
Le produit ionique de l’eau est ………………………………………………………………………. Il vaut …………………………. à 25°C.

Exemple1: calculer la concentration en ion hydroxyde [HO-] d’une solution dont la concentration en ions oxonium est [H3O+]=2(10-9mol/L ………………………………………………………………………………………………………………………………..

Exemple 2 : On dispose d’une solution de pH = 3 ; calculer [H3O+], puis [HO-].
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Exemple 3 : même question pour une solution de pH=7
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Exemple 4: même question pour une solution de pH=10
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Conclusion : Plus le pH est élevé, plus la concentration en ions oxonium [H3O+] est ……………………………………et plus la concentration en ions hydroxyde[HO-] est ……………..……..

2. Diagramme récapitulatif




III. Acides et bases

1. Définitions
Un …………………………………..…… est une espèce chimique pouvant ………….………………… un ion ……….. (proton)
Une ……………………………..…….. est une espèce chimique pouvant ………………….…..….…. un ion ………..(proton)

Lorsqu’un acide cède son proton, il se transforme en une base que l’on appelle sa base ……………………………….
Les deux espèces forment un …………………………………………………………………………………..
Elles sont reliées par une équation du type : Acide = Base + H+ qu’on appelle « demi-équation » du couple

Exemple : Donner la formule semi-développée de l’acide éthanoïque : …………………………………………………………..
Sachant que l’ion H+ est perdu par le groupement carboxyle, donner la formule semi-développée de sa base conjuguée (appelée ion éthanoate) : ……………………………………………………………………………………………………………….…
Ecrire le couple acido-basique : ………………………………………………………………………………………………………………………….
Ecrire la demi-équation. : …………………………………………………………………………………………………………………………………….

Remarque : on utilise souvent la notation générale AH pour un acide et A- pour sa base conjuguée.
Le couple s’écrit alors :……………………………………. et la demi-équation : …………………………………………………..………….

Exercice : compléter le tableau suivant
AcideBaseCoupleDemi-équationCH3COOHHCOO-H2OH3O+ = H2O + H+NH3 + H+ = NH4+CO32-C6H5COO-ClO-HCN
2. exemples de couples acido-basiques.

a. Couples de l’eau : L’eau est présente dans deux couples acido-basiques. Elle a la particularité de pouvoir être à la fois : - un acide (dans le couple ………………………………..………..…………….)
- et une base (dans le couple ………………………………….……………….).
On dit que c’est une espèce ……………………………………………………….…. ou un …………………………………………………………

b. Les acides carboxyliques (R-COOH) ont pour base conjuguée les ions carboxylates (……………………………..). C’est toujours l’élément hydrogène du groupement carboxyle qui « part ».

3. Force des acides et des bases

a. Réaction entre un acide et l’eau.
Lorsqu’on met un acide (AH) dans de l’eau (H2O), il se produit une réaction acido-basique : ………………..………………………………………………………………………………………………………..

Pour un acide fort (acide chlorhydrique, acide nitrique), cette réaction est totale : tout l’acide (exemple HCl) se dissocie immédiatement dans l’eau  selon l’équation : …………………………..………………………………………………….
Il n’y a donc plus d’acide HCl, mais uniquement des ions ………….. et des ions ………..…
Si l’acide avait pour concentration c en mol/L. (ex : 0,01 mol/L), alors, la solution aura une concentration en ions oxonium égale à c : …………………………………….. .
On pourra donc calculer son pH : …………………………………………………….

Pour les acides faibles (acide lactique, acides carboxyliques), cette réaction n’est pas totale.
Si l’acide avait pour concentration c en mol/L, alors, la solution aura une concentration en ions oxonium ………..………………….. à c : …………………………………….. . On aura alors ………………………………………………………..

Conclusion : si, pour une solution d’acide de concentration c, on a la relation ……………….……………, alors il s’agit d’un acide …………………………. Sinon, c’est un acide ……………………………………….

Exemple : On dispose d’une solution d’acide de concentration c=1,5(10-2mol/L. A l’aide d’un pHmètre, on trouve pH=2,5. Conclure sur la force de cet acide.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


b. Réaction entre une base forte et l’eau.
De même, lorsqu’on met une base forte dans l’eau, elle se dissocie totalement et donne autant d’ions hydroxyde (…………….) qu’il y avait de base.

Exemple : l’hydroxyde de sodium (NaOH) est une base forte. Dès qu’on en met dans l’eau, il se produit la réaction : …………………………………………… ; on a alors : …………………………………………….

Conclusion : si, pour une solution de base de concentration c, on a la relation …………………………, alors il s’agit d’une base ………………………………………..
Si on a ………………………………………………...., alors il s’agit d’une base ………………………………...



Exercices : Sur la concentration : 1 et 3 p.158 + exercice corrigé p.157
Sur le pH : 4 et 6 p.159
Sur les couples acide/base : 7 p.159

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