Fiche de cours

Transfert de proton - réactions acido basiques

Lycée > Terminale > Physique Chimie > Transfert de proton - réactions acido basiques

Fiche de cours
Quiz et exercices
Vidéos et podcasts

Objectif

En classe de 3^e, l'étude de l'action de solutions acide ou basique sur des métaux a permis d'introduire la notion de pH. Une solution acide a un pH inférieur à 7 ; une solution basique a un pH supérieur à 7. Mais qu'est-ce qui différencie dans leur structure un acide et une base ? Est-ce qu'un acide et une base peuvent réagir ensemble ?

1. Les acides et les bases

Un acide est une espèce chimique (molécule ou ion) capable de libérer un (ou plusieurs) protons H⁺ ; on l'écrit généralement HA.

La demi-équation correspondante à la libération du proton H⁺ s'écrit : HA → A^- + H⁺.

Exemples d'acides :
- L'acide éthanoïque CH₃-COOH (présent dans le vinaigre) : CH₃-COOH → CH₃-COO^- + H⁺.
- L'eau H₂O → HO^- + H⁺.
- L'acide sulfurique H₂SO₄ : H₂SO₄ → SO4^2- + 2 H⁺.
- Le cation ammonium NH₄⁺ : NH₄⁺ → NH₃ + H⁺.
- L'anion hydrogénophosphate HPO₄^2- : HPO₄^2- → PO₄^3- + H⁺.

Une base est une espèce chimique (molécule ou ion) capable de capter un (ou plusieurs) protons H⁺ ; on l'écrit généralement B.

La demi-équation correspondante à la capture du proton H⁺ s'écrit B + H⁺ → BH⁺.

Exemples de bases :
- L'anion hydroxyde HO^- (présent dans la soude) : HO^- + H⁺ → H₂O.
- L'eau H₂O + H⁺ → H₃O⁺.
- L'ammoniac NH₃ : NH₃ + H⁺ → NH₄⁺.

Remarque : des espèces peuvent être capables à la fois de libérer ou de capter un proton selon les conditions expérimentales ; ces espèces sont appelées des ampholytes.

Exemples :
- l'eau : H₂O → HO^- + H⁺, l'eau est alors un acide. Ou H₂O + H⁺ → H₃O⁺, l'eau est alors une base.
- l'ion hydrogénocarbonate est un acide quand on a la réaction HCO^3- → CO₃^2- + H⁺ ou base quand la réaction est HCO^3- + H⁺ → CO₂ + H₂O.

2. Couples acide/base

L'acide cation ammonium peut libérer un proton selon la demi-équation suivante : NH₄⁺ → NH₃ + H⁺. La base ammoniac peut capter un proton selon la demi-équation suivante : NH₃ + H⁺ → NH₄⁺.
Ces deux demi-équations sont inverses l'une de l'autre ; on peut écrire : NH₄⁺

NH₃ + H⁺.

Pour passer de l'espèce acide NH₄⁺ à l'espèce basique NH₃, il y a eu échange (ou transfert) d'un proton H⁺ : on dit que NH₄⁺ / NH₃ forme un couple acide / base.

Un couple acide / base, noté AH / A^-, est l'ensemble d'une espèce acide et d'une espèce basique entre lesquelles a lieu un transfert de proton pour passer de l'une à l'autre.

Un tel couple est caractérisé par la demi-équation acido-basique :

AH → A^- + H⁺

Exemples :

couple acide / base	demi-équation acido-basique associée
HSO₄^- / SO₄^2-	HSO₄^–→ SO₄^2- + H⁺
HNO₃ / NO₃^-	HNO₃ → NO₃^- + H⁺
H₂O / HO^-	H₂O → HO^- + H⁺
H₃O⁺ / H₂O	H₃O⁺ → H₂O + H⁺

Remarque : un corps amphotère appartient à deux couples différents ; dans l'un, il est l'acide du couple, et dans l'autre, il est la base. C'est le cas de l'eau dans le tableau ci-dessus.

3. Les réactions acido-basiques

Un acide AH₁ d'un couple (noté couple (1)) peut, dans certaines conditions, réagir avec la base A₂^- d'un couple (2). Lors de cette réaction, un échange de proton se fait entre A₁H et A₂^– selon l'équation chimique : A₁H + A₂^- → A₁^- + A₂H.

Au cours d'une réaction acido-basique, aucun proton n'est formé ou consommé : il y a autant de protons libérés par l'acide A₁H que de protons captés par la base A₂^-.

Exemple :
Lorsque sont mélangés de l'acide benzoïque C₆H₅-COOH et de la soude (Na⁺ + HO^-) a lieu une réaction acido-basique entre l'acide benzoïque et l'ion hydroxyde :
- l'acide benzoïque est capable de libérer un proton H⁺ : C₆H₅-COOH → C₆H₅-COO^- + H⁺.
- l'ion hydroxyde est une base capable de capter ce proton H⁺ : H₂O → HO^- + H⁺.

Globalement a lieu la réaction d'équation-bilan :
C₆H₅-COOH + HO^- → C₆H₅-COO^- + H₂O
=> De l'eau et des ions benzoate sont formés.

Remarque : une réaction acido-basique ne peut jamais avoir lieu entre un acide et une base d'un même couple.

L'essentiel

• Un acide est une espèce chimique susceptible de libérer un proton H⁺ alors qu'une base est une espèce chimique susceptible d'en capter.

• Un couple acide / base est formé par un acide et une base qui diffèrent l'un de l'autre, dans leur formule, par un proton H⁺.
Ce couple, noté AH / A^-, est donc caractérisé par la demi-équation acido-basique suivante :
acide = base + H⁺ ou AH → A^- + H⁺.

• Une réaction acido-basique a lieu entre un acide et une base appartenant à deux couples (1) et (2) différents :
acide 1 + base 2

base 1 + acide 2

• Au cours de cette réaction, il y a un échange de proton entre les deux réactifs, acide 1 et base 2, selon les demi-équations suivantes :
acide 1 → base 1 + H⁺
base 2 + H⁺ → acide 2
dont la somme redonne bien : acide 1 + base 2

base 1 + acide 2.

Évalue ce cours !

Note 4.1 / 5. Nombre de vote(s) : 97

Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.

S’abonner

Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer

Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !

Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.

S’abonner

Des quiz pour une évaluation en direct

Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.

myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.

S’abonner

Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment

Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.

Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !

S’abonner

Des podcasts pour les révisions

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.

Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.

S’abonner

Des vidéos de cours pour comprendre en image

Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !

S’abonner

Profs en ligne

Découvrez le soutien scolaire en ligne avec myMaxicours

Plongez dans l'univers de myMaxicours et découvrez une approche innovante du soutien scolaire en ligne, conçue pour captiver et éduquer les élèves de CP à la terminale. Notre plateforme se distingue par une riche sélection de contenus interactifs et ludiques, élaborés pour stimuler la concentration et la motivation à travers des parcours d'apprentissage adaptés à chaque tranche d'âge. Chez myMaxicours, nous croyons en une éducation où chaque élève trouve sa place, progresse à son rythme et développe sa confiance en soi dans un environnement bienveillant.

Profitez d'un accès direct à nos Profs en ligne pour une assistance personnalisée, ou explorez nos exercices et corrigés pour renforcer vos connaissances. Notre assistance scolaire en ligne est conçue pour vous accompagner à chaque étape de votre parcours éducatif, tandis que nos vidéos et fiches de cours offrent des explications claires et concises sur une multitude de sujets. Avec myMaxicours, avancez sereinement sur le chemin de la réussite scolaire, armé des meilleurs outils et du soutien de professionnels dédiés à votre épanouissement académique.

EXERCE-TOI EN T'ABONNANT