Fiches de révision bac chimie

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Réussir le bac en Chimie Réactions chimiques par échange de protons http://lewebpedagogique.com/bac/ Le pH = 2,8pH -11= -log(2,4.10 ) = 10,6 + −pH[H O ]=103 +pH=−log[H O ]3 Ke+ [H O ]=3 - -2,8 -3 -1 [HO ]+ = 10 = 1,6.10 mol.L [H O ]3 -14 -4 -11 -1= 10 / 4,2.10 = 2,4.10 mol.L Ke-[HO ]= + + - −14 [H O ]3[H O ]⋅[H O ]=Ke=103 -14-2,8 -12 -1= 10 = 6,3.10 mol.L- [HO ] -4 -1= 4,2.10 mol.L Un acide et une base selon Brønsted un acidede est une espèce qui peut libérer un proton, H+, « et uunene ba basese une espè peut capter un proton, H+.» -AH / A - +AH = A + H Brønsted, 1879-1949 + -NH 3 H O HO3 Acides BasesH O2 CH CO H- 3 2CH CO3 2acide 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 + - Acide fortH SO +H O →H O +H SOtotale : 2 4(aq) 2 (l) 3 (aq) 4(aq) + Acide faiblePartielle :CH CO H +H O ⇋H O +CH CO H3 2 (aq) 2 (l) 3 (aq) 3 2 (aq) + eau ions hydroxyde + acidebase + + Base fortetotale : NaOH →Na +HO(aq) (aq) - 4+Partielle : NH +H O ⇋HO +NH Base faible3(aq) 2 (l) (aq) (aq) Compétence exigible : Utiliser les symbolismes →, ← et ⇋ dans l’écriture des réactions chimiques pour rendre compte des situations observées.

Sujets

• BAC

Informations

• Publié par: lewebpedagogique
• Publié le: 31 mai 2013
• Nombre de lectures: 119
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 9 Mo

Extrait

Réussir le bac en Chimie Réactions chimiques par échange de protons

+−pH [H O]=10 3

Le pH

= 2,8 pH -11 = -log(2,4.10 ) = 10,6

+ pH=−log[H O] 3

+ Ke [H O]= 3 - -2,8 -3 -1 [H O] + = 10 mol.L= 1,6.10 [H O] 3 -14 -4 -11 -1 = 10 / 4,2.10 = 2,4.10 mol.L - Ke [H O]= + + -−14 [H O] 3 [H O]⋅[H O]=Ke=10 3 -14-2,8 -12 -1 - mol.L= 6,3.10 = 10 [H O] -4 -1 = 4,2.10 mol.L

Un acide et une base selon Brønsted

Brønsted, 1879-1949

« un acideest une espèce qui peut libérer un proton, H+, » etunebaseune espèce qui peut capter un proton, H+.

- AH/A -+ AH=A+ H

+ NH 3 - H O HO 3 Acides Bases H O CH CO H 2 - 3 2 CH CO 3 2 acide ET base + NH 4 = ampholyte

Compétence exigible : Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted.

acide+ eau

base + eau

Réactions avec l'eau

ions oxonium +

totale :

base

+ - H SO+H O→H O+H SO 2 4(aq)2(l)3(aq)4(aq)

Acide fort

+ Acide faible Partielle : +⇋ CH 3 CO 2 H (aq) H 2 O (l) H O+CH 3 CO 2 H ( 3(aq)aq)

ions hydroxyde +acide

totale :

+ + NaOH→Na+HO (aq) (aq)

Base forte

- 4+ Partielle : +⇋+ NH 3(aq) H 2 O (l) HO (aq) NH (aq)

Base faible

Compétence exigible : Utiliser les symbolismes →, ← et⇋dans l’écriture des réactions chimiques pour rendre compte des situations observées.

Pka - Acide faible

Couple caractérisé par son pKa :

Diagramme de prédominance

pH=7

pH=2

2 CH CO H 3 2 (aq) prédomine

- / CH 3 CO 2 H (aq) CH 3 CO 2(aq)

4,8

7

- ]>[ ] [CH CO 2 H (aq) CH 3 CO 2( ) 3aq

pKa = 4,8 à 25°C

- CH 3 CO 2(q) prédomine a

pH

- [ ]<[ ] CH CO H (aq) CH 3 CO 2(aq) 3 2

Compétence exigible : Identifier l’espèce prédominante d’un couple acide-base connaissant le pH du milieu et le pKadu couple.

Pka - Acide faible - Couple caractérisé par son pKa : CH CO H/CH CO pKa = 4,8 à 25°C 3 2(aq)3 2(aq)

2 CH CO H 3 2(aq) prédomine - [ ]>[ ] CH 3 CO 2 H (aq) CH 3 CO 2(aq)

Définition du pKa ?

pKa=−log(Ka)

pH=7

pH=2

où

4,8

7

- CH CO (a) prédomine 3 2q - [ ]<[ ] CH 3 CO 2 H (aq) CH 3 CO 2(aq)

+ [Base][H O] 3 Ka= [acide]

Pas à connaître

[Base] pH=pKa+log( ) [acide] - [CH CO] 3 2(aq) 7−4,8 2 =10=1,6⋅10>1 [CH CO H] 3 2 (aq)

- [CH CO] 3 2(aq) 2−4,8 -3 =10=1,6⋅10<1 [CH CO H] 3 2 aq

pH

Mais à savoir utiliser !

[Base] log( )=pH−pKa [acide]

[Base] pH−pKa =10 [acide]

Acide fort

Solution d'acide fort AH de concentration en soluté apportée égale à c

- + AH+H O→A+H O (aq)2(l) (aq)3(aq)

)= n(AH (aq) c.V i Ce qui a été introduit

-4 -1 c = 3,6.10 mol.L

Compétence exigible : Calculer le pH d’une solution aqueuse d’acide fortou de base forte de concentration usuelle.

Réaction totale

+ ( n f H 3 0 (aq) )=c.V Ce qui est produit

+ n(H0) + f3(aq) [H0]= =c 3(aq) V

+ pH=−log([H O]) 3

pH=−log(c)

-4 pH = - log(3,6.10 ) → pH = 3,4

Base forte

Solution de base forte B de concentration en soluté apportée égale à c

+ - B+H O→BH+H O (aq)2(l) (aq) (aq)

)= n(B ( ) c.V i aq Ce qui a été introduit

-4 -1 c = 3,6.10 mol.L

Compétence exigible : Calculer le pH d’une solution aqueuse d’acide fort oude base fortede concentration usuelle.

Réaction totale

- )= n f (H0 (aq) c.V Ce qui est produit - n(H0) - f(aq) [H0]= =c (aq) V

+ Ke Ke [H O]= = 3 - [ ] c H O

pH=pKe+log(c)

-4 pH = 14 + log(3,6.10 ) = 11,6

Titrage pH-métrique

Ex : titrage d'une solution d'acide chlorhydrique par de la soude (hydroxyde de sodium) HCl NaOH Acide fort base forte

+ - H O+Cl 3(aq) (aq)

+ - Na+HO (aq) (aq)

+ - H+H→ (aq H 2 O (l) 3 O (aq) O ) 2 Réaction support du titrage Rapide Totale

6,8

Détermination équivalence

11,1

À l'équivalence, V = 11,1 mL E pH = 6,8

HCl :V = 10,0 mL i

+−2−1 [H O] =1,11⋅10 mol.L 3i

Dans les proportions stœchiométriques

- [HO] ⋅V + 0éq [H O] = 3i V i

+ - H O+HO→2 3(aq) (aq) H 2 O (l)

Équivalence = réactifs introduits dans les proportions stœchiométriques

1 mole d'ions oxonium réagit avec 1 mole d'ions hydroxyde

Détermination de la concentration

+ - n(H O)=n(HO) éq3éq

+ - [H O]⋅V=[HO] ⋅V 3i i0éq

Compétence exigible : Je sais déterminer la concentration d’une espèce chimique par titrage par le suivi d’une grandeur physique et par la visualisation d’un changement de couleur, dans le domaine de la santé, de l’environnement ou du contrôle de la qualité.

À l'équivalence, V = 11,1 mL E

-2 -1 NaOH : c = 1,00 .10mol.L 0