Fiche guide 2e trimestre cours 1

APPLICATION DE LA LOI D’ACTION DE MASSE AUX REACTIONS ACIDE-BASE et pH DES SOLUTIONS

AQUEUSES

1-Le pH d’une solution aqueuse est généralement compris entre deux 0 et 14

unite pH . La relation qui lie le pH et la concentration des ions H3O+ est donnée par

la relation suivante pH= -log[H3O+] quand à la concentration

-[H3O+] = 10-pH .Une solution est dite a caractère acide si son pH est …… à 7

Elle est dite a caractère basique si son pH est…..7. la solution est neutre quand son

pH =……

-La relation entre les ions OH- et les ions hydroniums est ;Ke= [OH-].[H3O+

]=10-14 à 25°C

- L’expression de la constante d’acidité KA d’un couple acide base A/B

est [ ]

[ ]3

A

H O BK

A

+ =

2- Un monoacide acide est dit fort quand la valeur de la concentration des ions

hydronium dans sa solution aqueuse est égale à sa concentration initiale CA.

Ceci se traduit parla relation pH= -log(…) ou bien alors [H3O+]= CA.

- la réaction d’un acide fort dans l’eau est une réaction totale, son équation

bilan de dissociation dans l’eau s’écrit

Compléter Le tableau d’avancement suivant est

Équation chimique AH + H2O � A- + H3O+

État du système Avancemen

t Quantités de matière

État initial 0 n0(AH)=CV Excès 0 0

En cours de

transformation x Excès

État final xf Excès

- le taux d’avancement de la réaction est f

Maxf

x= 1

x=τ

3- Un monoacide est faible si sa réaction avec l’eau est une réaction limitée

son équation bilan s’écrit AH+ H2O →← H3O++A-

- La concentration des ions hydroniums [H3O+]…. CA , la concentration

initiale de l’acide, ce qui donne pH >-log(CA).

- Pour un acide faible et faiblement dissocié pH= ½( pKA+ logCA)

- Compléter le tableau d’avancement de la réaction suivant.

Équation chimique

AH + H2O �A- + H3O+

État du système Avancemen

t Quantités de matière

État initial 0 n0(AH)=CV Excès 0 0

En cours de

transformation x CV - x Excès x x

État final xf CV - xf Excès xf xf

-Le taux d’avancement final est donné par la relation

pH3 3f

Max

H O .V H Ox 101

x CV C C

+ + − τ = = = = <

4- Une base est dite forte quand elle réagit totalement avec l’eau

-Son équation bilan s’écrit de la forme

B+H2O → BH++OH-

- La concentration des ions [OH-] est égale à la concentration initiale CB

de la base

- pH= 14+logC

-La valeur du taux d’avancement de la réaction est fMax

x= 1

xτ =

5- Une base est dite faible si sa réaction de protonation avec l’eau n’est

pas totale

- son équation de protonation dans l’eau s’écrit

B+H2O ………. BH++OH-

- Ce qui permet de dire [OH-]<CB.

- pH<14+logCB.

- Compléter le Tableau d’avancement de la réaction d’une base faible B

avec l’eau.

Équation chimique B + H2O �BH+ + OH-

État du système Avancemen

t Quantités de matière

État initial 0 n0(B)=CV Excès 0 0

En cours de

transformation x Excès x x

État final xf Excès xf

La relation entre la concentration des ions [OH-] et xf est [OH-] = xf

- La valeur du taux d’avancement est

-

-14+pH -14+pHf

fMax

x 10 .V 10= 1

x CV Cτ = = <

-Dans le cas d’une base qui réagit faiblement avec l’eau on peut dire B[B] C≈

- En négligeant les ions provenant de l’autoprotolyse de l’eau [OH-]=[ BH+]

[ ] 2

3 B 3 B 3eq eq eq eqA

eq

B H O C . H O C . H OK

KeBH OH

+ + +

+ −

= = =

- La relation qui lie le pH de la solution avec la valeur du pKA

et la concentration initiale est donnée par la relation :

[ ]A B

1pH pKe pK logC

2= + +

6- un acide est d’autant plus fort que sa constante d’acidité est grande

et sa constante de basicité est …… ou que son pKA est petit.

-Une base est d’autant plus forte que sa constante de basicité est grande

et sa constante d’acidité est faible et pKB est petit

- Pour le même couple le produit KA.KB=Ke , ce qui donne aussi

pKA + pKB=pKe =14 à 25°C