Bac 2014 Fiche Chimie reactions chimiques par echange de protons

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• Publié par: lewebpedagogique
• Publié le: 13 décembre 2013
• Nombre de lectures: 2 172
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 15 Mo

Extrait

Réussir le bac en chimie
Réactions chimiques par échange de protons Le pH
= 2,8 pH
-11= -log(2,4.10 ) = 10,6
+ − pH[H O ]= 103
+pH= − log[H O ]3
Ke+
[H O ]=3 -
[HO ]-2,8 -3 -1 + = 10 = 1,6.10 mol.L[H O ]3
-14 -4 -11 -1 = 10 / 4,2.10 = 2,4.10 mol.L Ke-[HO ]=
+[H O ]+ - − 14 3[H O ] ⋅[HO ]= Ke= 103
-14-2,8 -12 -1 - = 10 = 6,3.10 mol.L[HO ]
-4 -1 = 4,2.10 mol.LUn acide et une base selon Brønsted
un acide est une espèce qui peut libérer un proton, H+, «
et une base une espèce qui peut capter un proton, H+. »
- AH / A
- + AH = A + H
Brønsted, 1879-1949
+ -NH 3 H O HO3
Acides Bases H O2 CH CO H- 3 2CH CO3 2 +acide ET base NH 4= ampholyte
Compétence exigible :
Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted.
Réactions avec l'eau
acide + eau ions oxonium + base
+ -H SO +H O →H O +H SO Acide fort totale : 2 4(aq) 2 (l) 3 (aq) 4(aq)
+
Acide faible Partielle : CH CO H +H O H O +CH CO H3 2 (aq) 2 (l) 3 (aq) 3 2 (aq)
+ eau ions hydroxyde + acide base
+ +
Base forte NaOH →Na +HOtotale : (aq) (aq)
- 4+
Partielle : NH +H O HO +NH Base faible 3(aq) 2 (l) (aq) (aq)
Compétence exigible :
Utiliser les symbolismes →, ← et ⇋ dans l’écriture des réactions
chimiques pour rendre compte des situations observées.
Pka - Acide faible
-
CH CO H /CH COCouple caractérisé par son pKa : pKa = 4,8 à 25°C 3 2 (aq) 3 2(aq)
Diagramme de prédominance
7 2 4,8 pH
-CH CO H3 2 prédomine (aq) CH CO prédomine 3 2(aq)
-
[CH CO H ]<[CH CO ]pH=7 3 2 (aq) 3 2(aq)
-
[CH CO H ]>[CH CO ]pH=2 3 2 (aq) 3 2(aq)
Compétence exigible :
Identifier l’espèce prédominante d’un couple acide-base connaissant
le pH du milieu et le pKa du couple.
Pka - Acide faible
-
CH CO H /CH COCouple caractérisé par son pKa : pKa = 4,8 à 25°C 3 2 (aq) 3 2(aq)
7 2 4,8 pH
-CH CO H3 2 prédomine (aq) CH CO prédomine 3 2(aq)
- -[CH CO H ]>[CH CO ]3 2 (aq) 3 2(aq) [CH CO H ]<[CH CO ]3 2 (aq) 3 2(aq)
Définition du pKa ?
+
[Base][H O ] Pas à connaître 3Ka=pKa= − log(Ka) où [acide]
Mais à savoir utiliser !
[Base]
pH= pKa+log( )
[acide]pH=7
- [Base][CH CO ]3 2(aq) 7− 4,8 2 log( )= pH− pKa= 10 = 1,6 ⋅10 >1
[CH CO H ] [acide]3 2 (aq)
pH=2
[Base] pH− pKa
- = 10
[CH CO ]3 2(aq) 2− 4,8 -3 [acide]= 10 = 1,6 ⋅10 <1
[CH CO H ]3 2 (aq)Acide fort
Solution d'acide fort AH de concentration en soluté apportée égale à c
- +
AH +H O →A +H O Réaction totale (aq) 2 (l) (aq) 3 (aq)
+n (AH )= c.V n (H 0 )= c.Vi (aq) f 3 (aq)
Ce qui a été introduit Ce qui est produit
+
n (H 0 )+ f 3 (aq)
[H 0 ]= = c3 (aq) V
-4 -1 c = 3,6.10 mol.L
+
pH= − log([H O ])3 pH= − log(c)
Compétence exigible :
Calculer le pH d’une solution aqueuse -4pH = - log(3,6.10 ) → pH = 3,4
d’acide fort ou de base forte de
concentration usuelle.
Base forte
Solution de base forte B de concentration en soluté apportée égale à c
+ -
B +H O →BH +HO Réaction totale (aq) 2 (l) (aq) (aq)
-n (B )= c.V n (H0 )= c.Vi (aq) f (aq)
Ce qui a été introduit Ce qui est produit
-
n (H0 )f (aq)-[H0 ]= = c
(aq) V
-4 -1 c = 3,6.10 mol.L Ke Ke+
[H O ]= =3 - c[HO ] pH= pKe+log(c)
Compétence exigible :
Calculer le pH d’une solution aqueuse
-4d’acide fort ou de base forte de pH = 14 + log(3,6.10 ) = 11,6
concentration usuelle.

+
pH= − log([H O ])3Titrage pH-métrique
Ex : titrage d'une solution d'acide chlorhydrique par de la soude (hydroxyde de sodium)
HCl NaOH
base forte Acide fort
+ - + -
H O +Cl Na +HO3 (aq) (aq) (aq) (aq)
+ -H O +HO →2H O3 2(aq) (aq) (l)
Réaction support du titrage
Rapide Totale Détermination équivalence
À l'équivalence,
V = 11,1 mL
E
pH = 6,8
6,8
11,1