RÉACTIONS ACIDO-BASIQUES

1. Théorie des acides et des bases de Brönstedt :

• 1.1. Exemples de réactions acido-basiques

  * La réaction du gaz d'ammoniac avec le gaz de chlorure d'hydrogène : :

  La réaction du gaz d'ammoniac NH_3(g) avec le gaz de chlorure d'hydrogène HCl_(g) conduit à la formation d'un composé solide ionique de chlorure d'ammonium NH₄Cl_(s) , selon l'équation chimique suivante:

  NH₃+ HCl ---> (NH₄⁺+Cl^-)

  L'eau sert de catalyseur dans cette réaction, l'acide chlorhydrique sec et le gaz ammoniac ne réagissent pas

  * Réaction de l'acide nitrique liquide avec de l'eau

  La réaction de l'acide nitrique HNO_3(l) avec l'eau produit des ions nitrate NO^-_3(aq) et des ions oxonium H₃O⁺_(aq) selon l'équation suivante:

  HNO₃+ H₂O ---> NO^-₃+ H₃O⁺

  Résumé : On remarque que dans les deux équations, il y a un type qui perd son proton H⁺(HNO₃; HCl) tandis que l'autre type chimique gagne ce proton (NH₃; H₂O) .

  On dit qu'il y a échange de protons entre les deux espèces chimiques en interaction..

  Définition : On appelle réaction acide-base toute réaction dans laquelle un proton H⁺ est échangé entre les réactifs.

• 1.2. Définition de l'acide et de la base selon Bronstedt :

  * Un Acide est toute espèce chimique capable de perdre un proton H⁺ .

  HA ---> A^-+ H⁺

  BH⁺ --->B + H⁺

  Exemple :NH₄⁺; HNO₃; HCl

  * Une Base est une espèce chimique est capable d'acquérir un proton H⁺ .

  B + H⁺ ---> BH⁺

  A^-+ H⁺ ---> AH

  Exemple : CH₃COO^-; NH₃; H₂O

2. couple acide-base :

Lors d'une réaction chimique, selon les conditions expérimentales :

* Pour un acide: perde un proton HA ---> A^-+ H⁺ ou BH⁺ ---> B + H⁺ .

* Pour une base: gagne un proton B + H⁺ ---> BH⁺ ou A^-+ H⁺ ---> AH .

Pour exprimer l'existence de ces deux phénomènes nous utilisons la demi-équation acide-base:

HA <===> A^-+ H⁺ ou B + H⁺ <===> BH⁺

A chaque acide AH (ou BH⁺ ) correspond une base conjuguée A^- (ou B ).

On dit que les types chimiques AH (ou BH⁺ ) et A^- (ou B ) forment un couple acide-base et on les note HA/A^- (ou BH⁺/B ).

Exemples :

NH₄⁺/NH₃ : NH⁺₄<===> NH₃+ H⁺

HCl/Cl^- : HCl <===> Cl^-+ H⁺

CH₃COOH/CH₃COO^- : CH₃COO^-+ H⁺<===> CH₃COOH

NB :

L'eau joue le rôle de la base dans le couple H₃O⁺/H₂O et le rôle de l'acide dans le couple H₂O/OH^-.

On l'appelle donc l'ampholyte ou amphotère.

3. Équation de la réaction acide-base :

Le proton H⁺ n'est pas perdu par une espèce chimique (acide), sauf si une autre espèce chimique est présente capable de gagner ce proton (base).

De cette caractéristique, pour chaque réaction acide-base doivent participer deux couples A₁H/A₁ et A₂H/A₂ , dans lesquelles l'acide de l'un des couples réagit avec la base de l'autre.

Par exemple, lorsque l'acide A₁H réagit avec la base A^-₂ , on obtient l'équation de la réaction en suivant les étapes suivantes:

* Acide comme réactif : A₁H = A^-₁+ H⁺

* Base comme réactif: A₂^-+ H⁺= A₂H

On complète la somme des deux moitiés des deux équations :
A₁H <===> A^-₁+ H⁺
A₂^-+ H⁺ <===> A₂H

A₁H + A^-₂ ---> A₂H + A^-₁

4. Exercice d'applications :

La base NH₃ réagit avec l'acide éthanoïque CH₃COOH.

1. Écrivez les deux paires d'expressions impliquées dans cette interaction.

2. Écrivez l'équation de la réaction.

5. indicateurs colorés :

l'indicateurs colorés est couple acide-base se caractérise par son acide et sa base de deux couleurs différentes, et nous le symbolisons par : HIn/In^-.

* Dans un milieu acide, la base de l'indicateurs colorés réagit selon l'équation: In^-+ HA ---> HIn + A^-

Donc le mélange prendra la couleur de la forme acide HIn.

* Dans un milieu basique, l'acide de l'indicateurs colorés réagit selon l'équation: HIn + A^- ---> In^-+ HA

Donc le mélange prendra la couleur de la forme de base In^- .