Les couples oxydant-réducteur ont été étudiés en classe de 1^re pour expliquer un type de transformation. Il existe également une autre grande famille de couples : les couples acide-base.

Comment définir et déterminer un couple acide-base ?

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Doc. 1
Solution d'acide chlorhydrique

Dans un premier temps, on synthétise du chlorure d'hydrogène gazeux \text{HCl(g)}. Le gaz produit est ensuite guidé dans un ballon puis dissous dans l'eau.
Découvrez la vidéo de cette expérience :

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Doc. 3
Couleurs de l'hélianthine

Photographie de trois erlenmeyers contenant un liquide de couleur différente selon le pH : rouge (pH <3,1), orange (3,1 < pH < 4,4) et jaune (pH > 4,4).

Coloration de l'hélianthine en fonction du \text{pH} de la solution.

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Doc. 2
Définition d'un acide

La première définition d'acide est apparemment d'origine , comme en témoigne le monde gréco-romain avec l'adjectif latin ăcǐdus, signifiant « aigre, piquant, et donc acide » et déjà au sens figuré, « acide, désagréable ». [...]
La première « théorie » de l'acidité est due à Lavoisier [...]. L'acidité fut ensuite définie par Arrhenius à la fin du XIX^e siècle : un acide est un composé chimique pouvant céder des protons, ou ions \text{H}^+, en solution aqueuse et une base un composé chimique pouvant libérer des ions hydroxyde \text{HO}^- en solution aqueuse. Mais cette définition n'était pas assez générale et n'expliquait pas la basicité de certains composés chimiques ne libérant pas d'ion \text{HO}^- en solution aqueuse. [...]
Selon la théorie de Brönsted-Lowry, énoncée en 1923, un acide est une espèce qui peut libérer un proton, et une base toute espèce qui peut capter un proton.

D'après l'article « Acide », Wikipedia.org.

*Organoleptique : qui affecte les organes des sens.

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Questions

Compétence(s)

APP : Extraire l'information utile
RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents

1. Préciser quels sont les ions mis en évidence par l'hélianthine et le nitrate d'argent. En déduire l'équation de la réaction qui a eu lieu lorsque \text{HCl(g)} se dissout.

2. Justifier l'appellation d'« acide » du chlorure d'hydrogène.

3. En réalité, les ions hydrogène \text{H}^+\text{(aq)} n'existent pas seuls en solution. Ils s'associent avec l'eau \text{H}_2\text{O(l)} au cours d'une réaction. Écrire l'équation de cette association.

4. Préciser si l'eau \text{H}_2\text{O(l)} présente ici un caractère acide ou basique.

5. En faisant le bilan des questions 1. et 3., écrire l'équation de la réaction globale. On parle de couple acide-base \text{AH(aq)}/ \text{A}^-\text{(aq)} avec \text{AH(aq)}, l'acide, et \text{A}^-\text{(aq)}, la base, si on peut écrire la demi-équation acide-base suivante : \text{AH(aq)} \rightleftarrows \text{A}^-\text{(aq)} + \text{H}^+\text{(aq)}

6. Identifier les deux couples acide-base mis en jeu dans l'expérience.

7. Avec ces couples, montrer que la définition d'Arrhenius n'est pas satisfaisante.

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Synthèse de l'activité

Expliquer en quelques mots comment reconnaître un couple acide-base.

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Physique-Chimie Terminale Spécialité

Couple acide-base

Doc. 1Solution d'acide chlorhydrique

Doc. 3Couleurs de l'hélianthine

Doc. 2Définition d'un acide

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Solution d'acide chlorhydrique

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Définition d'un acide