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Couple acide-base
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ACTIVITÉ D'EXPLORATION


1
Couple acide-base





Les couples oxydant-réducteur ont été étudiés en classe de 1re 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 ?


Objectif

  • Identifier les couples acide-base et établir l’équation d’une réaction acide‑base.


Doc. 1
Solution d’acide chlorhydrique

Dans un premier temps, on synthétise du chlorure d’hydrogène gazeux HCl(g)\text{HCl(g)}. Le gaz produit est ensuite guidé dans un ballon puis dissous dans l’eau.

Découvrez la vidéo de cette expérience :


Doc. 2
Définition d’un acide

La première définition d’acide est apparemment d’origine organoleptique*, 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 XIXe siècle : un acide est un composé chimique pouvant céder des protons, ou ions H+\text{H}^+, en solution aqueuse et une base un composé chimique pouvant libérer des ions hydroxyde HO\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 HO\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.

Doc. 3
Couleurs de l’hélianthine

Hélianthine

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

Compétences

APP : Extraire l’information utile

RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents

Questions

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 HCl(g)\text{HCl(g)} se dissout.


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


3. En réalité, les ions hydrogène H+(aq)\text{H}^+\text{(aq)} n’existent pas seuls en solution. Ils s’associent avec l’eau H2O(l)\text{H}_2\text{O(l)} au cours d’une réaction. Écrire l’équation de cette association.


4. Préciser si l’eau H2O(l)\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 AH(aq)/A(aq)\text{AH(aq)}/ \text{A}^-\text{(aq)} avec AH(aq)\text{AH(aq)}, l’acide, et A(aq)\text{A}^-\text{(aq)}, la base, si on peut écrire la demi-équation acide-base suivante : AH(aq)A(aq)+H+(aq)\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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