REVIZ.fr – Les couples acide-base

Niveau : terminale
Matière : chimie (acide / base)

Un acide est une espèce chimique capable de céder un proton.
Une base est une espèce chimique capable de capter un proton.

A tout acide est associée une base conjuguée et inversement. Un acide et sa base conjuguée forment un couple acide-base, noté Acide / Base.

Ils vérifient la demi-équation :

Acide Base + H+

Par exemple, l’acide éthanoïque est associé à l’ion éthanoate, ce qui donne la demi-équation :

CH3COOH CH3COO + H+

L’eau est capable de céder un proton :

H2O HO + H+

Elle peut donc être considérée comme l’acide du couple H2O / HO.

L’eau dans le rôle de la base

D’autre part, l’eau est capable de capter un proton :

H2O + H+ H3O+

L’eau joue le rôle de la base dans le couple H3O+ / H2O.

Bilan

Comme H2O peut être à la fois acide et base, on dit que c’est un ampholyte .

Exemple : autoprotolyse de l’eau

H2O + H2O H3O+ + HO

Mise en solution d’un acide ou d’une base

H+ n’existe pas à l’état naturel en solution aqueuse.
Pour qu’un acide cède un proton, il faut impérativement qu’il se trouve en présence d’une base capable de le capter.

Acide faible

Un acide faible est un acide qui réagit partiellement avec l’eau : la double flèche symbolyse cela en montrant les deux réactions possibles au même moment.
ex : l’acide éthanoïque

CH3COOH + H2O CH3COO + H3O+

Il y a échange de proton (= réaction acide-base) entre les 2 couples acide/base.

Base faible

Une base faible est une base qui réagit partiellement avec l’eau, ce que l’on symbolyse par une double flèche réactionnelle).
ex : l’ion éthanoate

CH3COO + H2O CH3COOH + HO

Il y a échange de proton (= réaction acide-base) entre les 2 couples acide/base.

A tout acide faible est associée une base faible conjuguée (et inversement).

Coefficient d’ionisation

Lorsque l’on fait réagir un acide faible avec de l’eau, la réaction n’est pas totale mais partielle.
Pour caractériser le pourcentage de molécules ayant réagi, on définit le coefficient d’ionisation :

=

Acide fort

Un acide fort réagit totalement avec l’eau (flèche réactionnelle dans un seul sens).

HCl + H2O Cl + H3O+

Ici, les ions Cl (issus du couple HCl / Cl) ne réagissent pas avec l’eau. Tout l’acide HCl disparaît.
La base conjuguée d’un acide fort est indifférente en solution aqueuse.

Base forte

Une base forte réagit totalement avec l’eau.
ex : ion éthanolate CH3CH2O

CH3CH2O + H2O CH3CH2OH + HO

L’acide CH3CH2OH ne réagit pas avec l’eau. Il est indifférent.
L’acide conjugué d’une base forte est indifférent en solution aqueuse.

Ce sont les couples du type R-COOH / R-COO de demi-équation :

RCOOH RCOO + H+

exemples :

  • acide méthanoïque HCOOH / HCOO
  • acide propanoïque CH3CH2COOH / CH3CH2COO

Couple ion ammonium / ammoniac

Il s’agit du couple NH4+ / NH3 de demi-équation

NH4+ NH3 + H+

Couple avec une base amine

Une amine est une molécule du type R-NH2.
Le couple acide / base correspondant est R-NH3+ / R-NH2 d’équation

R-NH3+ R-NH2 + H+

Par exemple, l’ion méthylammonium (CH3NH3+) a pour base conjuguée la méthylamine.

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