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Acides/Bases (Niveau terminale) Physique-chimie - cours

Cours sur les Acides et Bases

1. Définitions :

➡️ Acides : Une substance qui, lorsqu'elle est dissoute dans l'eau, libère des ions hydrogène (H⁺). Les acides ont un goût aigre (à ne jamais tester sans précaution en laboratoire !) et peuvent être corrosifs. Exemples : acide sulfurique (H₂SO₄), acide chlorhydrique (HCl), acide nitrique (HNO₃).

➡️ Bases : Une substance qui, lorsqu'elle est dissoute dans l'eau, libère des ions hydroxyde (OH⁻). Les bases ont un goût amer (à ne jamais tester sans précaution en laboratoire !) et une texture savonneuse au toucher. Exemples : hydroxyde de sodium (NaOH), hydroxyde de potassium (KOH), hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂).

2. Théorie de Brønsted-Lowry :

Un acide est un donneur de protons (H⁺) et une base est un accepteur de protons.

Cette définition élargit la compréhension des acides et des bases, en ne se limitant pas aux solutions aqueuses. Elle permet de considérer les réactions acido-basiques dans d'autres solvants ou même en phase gazeuse.

3. pH :

Le pH est une mesure de l'acidité ou de la basicité d'une solution, définie sur une échelle de 0 à 14 :

* pH < 7 : solution acide

* pH = 7 : solution neutre (eau pure à 25°C)

* pH > 7 : solution basique

4. Acides/bases fort(e)s ou faibles :

* Acides forts : Se dissocient complètement en ions dans l'eau (ex. : HCl, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄).

* Acides faibles : Se dissocient partiellement en solution (ex. : l'acide acétique (CH₃COOH), l'acide carbonique (H₂CO₃), l'acide fluorhydrique (HF)).

* Bases fortes : Se dissocient complètement en ions hydroxyde en solution aqueuse (ex. : NaOH, KOH, LiOH). Les hydroxydes des métaux alcalino-terreux comme Ca(OH)₂ sont considérées comme fortes même si leur solubilité limitée restreint la concentration en ions OH⁻.

* Bases faibles : Se dissocient partiellement (ex. : ammoniac NH₃, les amines).

5. Les indicateurs de pH :

Les indicateurs de pH sont des substances qui changent de couleur en fonction de l'acidité ou de la basicité d'une solution. Voici quelques indicateurs courants et leurs couleurs :

➡️ Papier tournesol :

* Rouge en milieu acide (pH < 7)

* Bleu en milieu basique (pH > 7)

➡️ Bromothymol bleu :

* Jaune en milieu acide (pH < 6)

* Vert autour de pH 7 (pH ≈ 6 - 7.6)

* Bleu en milieu basique (pH > 7.6)

➡️ Phénolphtaléine :

* Incolore en milieu acide (pH < 8.3)

* Rose à violet en milieu basique (pH > 8.3)

Ces indicateurs permettent de visualiser rapidement le pH d'une solution, ce qui est utile dans de nombreuses expériences chimiques et applications pratiques.

Exercice : Sélectionnez la bonne réponse.

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1. Le pH d'une solution acide est généralement supérieur à 7égal à 7inférieur à 7Je ne sais pas.

2. Un exemple de base courante est HClNaOHH+Je ne sais pas.

3. Une solution basique a un pH égal à 7supérieur à 7inférieur à 7Je ne sais pas.

4. Un acide qui se dissocie complètement dans l'eau est fortfaibleneutreJe ne sais pas.

5. Comment s'appelle un composé qui peut agir à la fois comme acide et comme base ? solvantsalinamphotèreJe ne sais pas

6. L'ion hydronium est symbolisé par H3O+OH-H2OJe ne sais pas.

7. Un acide, selon la définition de Brønsted-Lowry, est un donneur de protonsneutronreceveur de protonsJe ne sais pas.

8. Selon la définition de Brønsted-Lowry, une base est un donneur d'électronsneutronreceveur de protonsJe ne sais pas.

9. Pour mesurer le pH d'une solution, on utilise un acide chlorhydriqueindicateur de pHhydroxyde de sodiumJe ne sais pas.

10. Un exemple d'acide considéré comme un acide fort en solution aqueuse est acide carboniqueacide acétiqueacide sulfuriqueJe ne sais pas.