Acides et bases

Acides et basesAcides et bases

AcideAcideUn acide est une substance Un acide est une substance qui lorsque placée dans l’eau, qui lorsque placée dans l’eau, se dissocie de façon à former se dissocie de façon à former des ions Hdes ions H++. Ces ions H. Ces ions H++ se se

lieront à une molécule d’eau lieront à une molécule d’eau pour former un cation Hpour former un cation H33OO++..

Les acidesLes acidesDeux principales catégories d’acidesDeux principales catégories d’acides : :

1.1. Les acides organiquesLes acides organiques, qui contiennent du , qui contiennent du carbone, comme l’acide acétique (CHcarbone, comme l’acide acétique (CH33COOH).COOH).

(CH(CH33COOH)COOH) HH33OO++ + + CHCH33COOCOO--H2O

Les acidesLes acidesDeux principales catégories d’acidesDeux principales catégories d’acides : :

2.2. Les acides minérauxLes acides minéraux, tels que l’acide , tels que l’acide chlorhydrique (HCl) ou l’acide sulfurique (Hchlorhydrique (HCl) ou l’acide sulfurique (H22SOSO44), ), qui ne contiennent pas de carbone.qui ne contiennent pas de carbone.

HH22SOSO44 HH33OO++ + SO + SO44--

H2O

Propriétés des acidesPropriétés des acides Les Les acidesacides ont une saveur aigre (les ont une saveur aigre (les

agrumes). agrumes). Ex : le vinaigre, le citron…Ex : le vinaigre, le citron…

Propriétés des acidesPropriétés des acides Les Les acidesacides en solution réagissent sur les en solution réagissent sur les

indicateurs chimiques. indicateurs chimiques. – Le papier tournesol Le papier tournesol bleubleu devient devient rouge.rouge.

Solution acide

Propriétés des acidesPropriétés des acides Les Les acidesacides réagissent avec de nombreux réagissent avec de nombreux

métaux pour donner un sel et de l’hydrogène. métaux pour donner un sel et de l’hydrogène. (simple déplacement)(simple déplacement)

Ex. :Ex. : 2Al + 6HCl2Al + 6HCl(aq)(aq) → 2AlCl → 2AlCl33 + 3H + 3H22↑↑Zn + HZn + H22SOSO44 → ZnSO → ZnSO44 + H + H22↑↑

Propriétés des acidesPropriétés des acides Les Les acidesacides neutralisent les bases, forment un sel et de l'eau. neutralisent les bases, forment un sel et de l'eau.

Ex . : Ex . : HCl + NaOH → NaCl + HHCl + NaOH → NaCl + H22OO3H3H22SOSO44 + 2Al(OH) + 2Al(OH)33 → Al → Al22(SO(SO44))33 + 6H + 6H22OO

Les Les acidesacides réagissent avec les carbonates pour donner un sel, du dioxyde de réagissent avec les carbonates pour donner un sel, du dioxyde de carbone et de l’eau.carbone et de l’eau.Ex . : 2HCl + CuCOEx . : 2HCl + CuCO33 → CaCl → CaCl22 + CO + CO22 ↑ + H ↑ + H22OO

+ =

Propriétés des acidesPropriétés des acides Les Les acideacide ont une concentration d’ions H ont une concentration d’ions H33OO++

supérieure à 10supérieure à 10-7-7mol/dmmol/dm33; c’est-à-dire pH; c’est-à-dire pH<<7.7.Ex. : une [HEx. : une [H33OO++] de 10] de 10-3-3mol/dmmol/dm33 = pH de 3 = pH de 3

H3O+

Propriétés des acidesPropriétés des acides Ils sont de bons électrolytes et ils Ils sont de bons électrolytes et ils

conduisent le courant électrique en conduisent le courant électrique en solution.solution.

Les basesLes basesSubstance qui lorsque Substance qui lorsque

placé dans l’eau (en placé dans l’eau (en solution) libère des solution) libère des ions OHions OH--. Plus une . Plus une solution est basique solution est basique plus le nombre d’ions plus le nombre d’ions OHOH-- est élevé. On dira est élevé. On dira ici que le pH est élevé.ici que le pH est élevé.

Mg(OH)2 Mg+ + OH-H2O

Propriétés des basesPropriétés des bases Les Les basesbases ont une saveur amère. ont une saveur amère.

Ex. : Légumes, noix, Lait de magnésie [Mg(OH)Ex. : Légumes, noix, Lait de magnésie [Mg(OH)22], ], etc.etc.

Propriétés des basesPropriétés des bases Les Les basesbases ont une sensation de ont une sensation de

glissement au toucher.glissement au toucher.

Propriétés des basesPropriétés des bases Les Les basesbases réagissent sur les indicateurs réagissent sur les indicateurs

chimiques. chimiques. – Le papier tournesol Le papier tournesol rouge rouge devient devient bleubleu..

Solution basique

Propriétés des basesPropriétés des bases Les Les basesbases réagissent sur les indicateurs réagissent sur les indicateurs

chimiques. chimiques. – Phénolphtaléine devient rose en présence d’une Phénolphtaléine devient rose en présence d’une

base.base.

La substance neutre devient basique

Base concentrée

7

9

11

Propriétés des basesPropriétés des bases Les Les basesbases neutralisent les acides pour neutralisent les acides pour

former un sel et de l’eau.former un sel et de l’eau.Ex. : NaOH + HCl → NaCl + HEx. : NaOH + HCl → NaCl + H22OO

Acide neutralisé

Propriétés des basesPropriétés des bases Les Les basesbases réagissent avec aucun métaux réagissent avec aucun métaux

sauf un, l’aluminium : sauf un, l’aluminium : 2Al + 2 NaOH + 2 H2Al + 2 NaOH + 2 H22O → 2NaAlOO → 2NaAlO22 + + 3H3H2(g)2(g)

Propriétés des basesPropriétés des bases Les Les basesbases ont une concentration d’ions ont une concentration d’ions

HH33OO++ inférieure à 10 inférieure à 10-7-7mol/dmmol/dm33; c’est-à-; c’est-à-dire pH>7.dire pH>7.

Ex. : une [HEx. : une [H33OO++] de 10] de 10-10-10mol/dmmol/dm33 = pH de 10 = pH de 10

H3O+

Propriétés des basesPropriétés des bases Ils sont de bons électrolytes et ils Ils sont de bons électrolytes et ils

conduisent le courant électrique en conduisent le courant électrique en solution.solution.

En résuméEn résumé1) Quelles sont les propriétés caractéristiques des acides et des bases

Notes: Les acides et les bases Notes: Les acides et les bases ont une importance ont une importance

considérable dans l’industrie considérable dans l’industrie chimique. On produit chaque chimique. On produit chaque

année dans le monde un année dans le monde un tonnage d’acide sulfurique tonnage d’acide sulfurique

presque aussi important que presque aussi important que celui du fer.celui du fer.

Théorie d’ArrheniusThéorie d’Arrhenius    Un acide est un composé contenant Un acide est un composé contenant

de l’hydrogène qui, dissous dans de l’hydrogène qui, dissous dans l’eau, libère des ions hydrogène l’eau, libère des ions hydrogène H H++.. (par exemple : HCl → H(par exemple : HCl → H++ + Cl + Cl--))

      Une base est un composé qui, dissous Une base est un composé qui, dissous

dans l’eau, conduit à un excès d’ions dans l’eau, conduit à un excès d’ions hydroxyde hydroxyde OHOH--.. (par exemple : NaOH → Na(par exemple : NaOH → Na++ + OH + OH--))

Le grand mérite Le grand mérite d'Arrhenius consiste:d'Arrhenius consiste:

à avoir expliqué que les à avoir expliqué que les solutions aqueuses des solutions aqueuses des acides acides et des bases sont et des bases sont des des électrolytesélectrolytes

à avoir réduit la neutralisation entre à avoir réduit la neutralisation entre

acides et bases (hydroxydes) à une acides et bases (hydroxydes) à une seule équation ionique: seule équation ionique:

Les inconvénients de la Les inconvénients de la théorie d'Arrhenius:théorie d'Arrhenius: le cation Hle cation H++ ne peut pas exister ne peut pas exister à l'état libre à l'état libre

en solution aqueuse. en solution aqueuse. Vu que ce cation n'a Vu que ce cation n'a plus de plus de cortège électronique, sa taille se cortège électronique, sa taille se réduit à celle du noyau (proton). réduit à celle du noyau (proton).

La forte concentration de charge qui en résulte La forte concentration de charge qui en résulte contraint l'eau à la fixation de Hcontraint l'eau à la fixation de H++ par liaison dative par liaison dative avec formation du cation hydronium (oxonium) avec formation du cation hydronium (oxonium) HH33OO++. .

Petit rappelPetit rappel

Nomenclature des Nomenclature des acidesacides : :

Formule générale : HXFormule générale : HX Nomenclature: X-ure d’hydrogène Nomenclature: X-ure d’hydrogène (le nom du non-métal avec la (le nom du non-métal avec la terminaison ure + d’hydrogène). terminaison ure + d’hydrogène).

Exemple : Exemple : HBr = bromure d’hydrogèneHBr = bromure d’hydrogèneHH22S = sulfure d’hydrogèneS = sulfure d’hydrogène

NNomenclature des omenclature des hydracides binaires:hydracides binaires:

Formule générale : HXFormule générale : HX(aq)(aq) Nomenclature: acide X-hydrique Nomenclature: acide X-hydrique (acide nom du non-métal + -hydrique).(acide nom du non-métal + -hydrique).

Exemple : Exemple : HBrHBr(aq)(aq) = acide bromhydrique = acide bromhydriqueHH22SS(aq)(aq) = acide sulfhydrique = acide sulfhydrique

Nommes les acides Nommes les acides suivants:suivants:

1) HCl1) HCl 6) H6) H33PP2) HBr2) HBr(aq)(aq) 7) H7) H22TeTe(aq)(aq)

3) H3) H22SS 8) HCl8) HCl(aq)(aq)

4) HF4) HF(aq)(aq) 9) HBr9) HBr5) H5) H22SeSe 10) H 10) H22S S

Nomenclature des acides Nomenclature des acides ternaireternaire

Formule générale: HXO Formule générale: HXO Nomenclature: nom de l’ion Nomenclature: nom de l’ion polyatomique (XO)+ Hydrogène. polyatomique (XO)+ Hydrogène.

Exemple : Exemple : HClOHClO33: chlorate d'hydrogène : chlorate d'hydrogène H H22SOSO44: sulfate d'hydrogène: sulfate d'hydrogène

Nomenclature des Nomenclature des hydracides ternairehydracides ternaire

Formule générale: HXOFormule générale: HXO(aq)(aq) Nomenclature: acide + nom de Nomenclature: acide + nom de l’ion polyatomique (XO)-ique. l’ion polyatomique (XO)-ique.

Exemple : Exemple : HH22COCO3(3(aqaq)): acide carbonique: acide carbonique H H22SOSO4(4(aqaq)): acide sulfurique: acide sulfurique HNOHNO3(3(aqaq)): : acide nitriqueacide nitrique

Nomenclature des Nomenclature des hydracides ternaires variableshydracides ternaires variables

Formule générale: HXOFormule générale: HXO(aq)(aq) Nomenclature: Nomenclature:

– acide + acide + per per - nom de l’ion polyatomique (XO) + O -- nom de l’ion polyatomique (XO) + O -iqueique. . – acide + nom de l’ion polyatomique (XO)-acide + nom de l’ion polyatomique (XO)-iqueique. . – acide + nom de l’ion polyatomique (XO) – O -acide + nom de l’ion polyatomique (XO) – O -euxeux. . – acide + acide + hypohypo - nom de l’ion polyatomique (XO)- 2O - - nom de l’ion polyatomique (XO)- 2O - euxeux. .

Exemple : Exemple : HH22COCO2(aq)2(aq): acide carboneux : acide carboneux H H22SOSO5(aq)5(aq): acide persulfurique: acide persulfurique HNOHNO(aq)(aq): : acide hyponitreuxacide hyponitreux

Exercices de NomenclatureExercices de NomenclatureNommes les composées suivants:Nommes les composées suivants: a.a.          HIHI b. b.          Sc(OH)Sc(OH)33

c.c.          HFHF(aq)(aq) d. d.          HH33POPO22

e.e.          HH22SS(aq(aq)) f. f.            NaOH NaOH

g.g.          HH22COCO44 h. h.          HClOHClO3(aq)3(aq)

i.i.            HH22NONO2(aq)2(aq) r. r.         HCl HCl(aq)(aq)

Acide fort et faibleAcide fort et faible

Base forte et faibleBase forte et faible

L’échelle de pHL’échelle de pH Le pH s’exprime selon une échelle de 0 à 14 Le pH s’exprime selon une échelle de 0 à 14

unités. Une eau « neutre » possède un pH de 7 unités. Une eau « neutre » possède un pH de 7 unités. unités.

Un pH inférieur à 7 indique que l’eau est acide Un pH inférieur à 7 indique que l’eau est acide Un pH supérieur à cette valeur indique qu’il s’agit Un pH supérieur à cette valeur indique qu’il s’agit

d’une eau alcaline (basique). d’une eau alcaline (basique). La baisse d’une unité de pH implique que l’acidité La baisse d’une unité de pH implique que l’acidité

(# d’ion H(# d’ion H++) est multipliée par un facteur 10. ) est multipliée par un facteur 10. La même façon la hausse d’une unité de pH La même façon la hausse d’une unité de pH

implique que la basicité (# d’ion OHimplique que la basicité (# d’ion OH--) est ) est multipliée par un facteur 10.multipliée par un facteur 10.

H3O+

Les rLes rééactions de actions de neutralizationneutralization

À chaque fois qu’un acide À chaque fois qu’un acide rencontre une base il réagirons rencontre une base il réagirons ensemble pour donner un sel et ensemble pour donner un sel et de l’eau.de l’eau.

Acide + BaseAcide + Base Sel + EauSel + Eau

HClHCl(aq)(aq) + NaOH + NaOH(aq)(aq) NaClNaCl(aq)(aq) + H + H22OO(l)(l)