Fiche de révision · Terminale · Physique-chimie
Fiche de révision : acides et bases
Les définitions, les formules du pH et du pKa, le diagramme de prédominance et les erreurs qui coûtent des points en physique-chimie au bac.
Fiche écrite par IA à partir du chapitre « Acides et bases » de la bibliothèque Bûche Study. Elle résume l'essentiel : le cours complet, les QCM et les cartes mémoire sont dans l'appli. Vérifie toujours avec ton cours et ton professeur.
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Acides, bases et couples
Définitions (Brønsted)
- Acide : espèce capable de céder un ion H⁺.
- Base : espèce capable de capter un ion H⁺.
- Un couple acide/base AH/A⁻ : AH ⇌ A⁻ + H⁺.
- Espèce amphotère : acide d'un couple et base d'un autre (l'eau, par exemple).
Réaction acide-base
- C'est un transfert d'ion H⁺ de l'acide d'un couple vers la base d'un autre couple.
- A₁H + A₂⁻ ⇌ A₁⁻ + A₂H
Le pH et l'eau
Le pH
- pH = −log([H₃O⁺]/c°), avec c° = 1 mol·L⁻¹.
- Réciproquement : [H₃O⁺] = c° × 10−pH.
- Le pH n'a pas d'unité.
Produit ionique de l'eau
- Ke = [H₃O⁺][HO⁻]/(c°)²
- À 25 °C : Ke = 1,0 × 10⁻¹⁴, soit pKe = 14,0.
- Ke ne dépend que de la température.
Force des acides et des bases
Ka et pKa
- Ka = [A⁻]éq [H₃O⁺]éq / ([AH]éq c°) (l'eau n'apparaît pas).
- pKa = −log Ka, soit Ka = 10−pKa.
- pH = pKa + log([A⁻]/[AH]).
- Plus le pKa est petit, plus l'acide est fort.
Fort ou faible
- Acide fort : réaction quasi totale avec l'eau (HCl, HNO₃) ; pH = −log(c/c°).
- Base forte (soude NaOH) : pH = 14 + log(c/c°) à 25 °C.
- Acide faible : réaction non totale, AH et A⁻ coexistent (acide éthanoïque, ion ammonium).
- « Fort » ne veut pas dire « concentré ».
Prédominance, indicateurs, tampons
Diagramme de prédominance
- pH < pKa : l'acide AH prédomine.
- pH = pKa : [AH] = [A⁻].
- pH > pKa : la base A⁻ prédomine.
- À plus d'une unité du pKa, l'autre forme est négligeable.
Indicateur coloré
- Un couple HInd/Ind⁻ dont les deux formes ont des couleurs différentes.
- Zone de virage : environ [pKa − 1 ; pKa + 1].
- Pour un titrage : la zone de virage doit contenir le pH à l'équivalence (BBT pour acide fort/base forte, phénolphtaléine pour un acide faible titré par la soude).
Solution tampon
- Son pH varie peu par ajout modéré d'acide, de base ou par dilution.
- Acide faible + base conjuguée en quantités voisines : pH ≈ pKa (et pas forcément 7).
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'un acide selon Brønsted ?
Une espèce capable de céder un ion hydrogène H⁺. Une base est une espèce capable de capter un ion H⁺.
Un pKa grand veut-il dire un acide fort ?
Non, c'est l'inverse : plus le pKa est petit, plus l'acide est fort. Une base est d'autant plus forte que le pKa de son couple est grand.
Une solution neutre a-t-elle toujours un pH de 7 ?
Seulement à 25 °C. Le produit ionique de l'eau Ke dépend de la température, donc le pH d'une solution neutre aussi.
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