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Introduction

Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base. Introduction. Ecritures de K dans le cas particulier des réactions acido-basiques. 1. Produit ionique de l’eau. 2. Constante d’acidité K a. 3. Comportement des acides et des bases en solution.

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Presentation Transcript

  1. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base Introduction Ecritures de K dans le cas particulier des réactions acido-basiques 1. Produit ionique de l’eau 2. Constante d’acidité Ka 3. Comportement des acides et des bases en solution 4. Diagrammes de prédominance et de distribution

  2. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 1. Produit ionique de l’eau Eau pure : pH = 7,0 [H3O+] = 10-7 mol/L Comment se fait-il qu’il y ait des ions H3O+? H3O+(aq) / H2O(l) H2O(l) / OH-(aq) H2O(l)+ H2O(l) = H3O+(aq) + OH-(aq) Autoprotolyse de l’eau Le taux d’avancement de cette réaction est très faible. Expression de la constante d’équilibre K= [H3O+]*[OH-](aq)

  3. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base Produit ionique de l’eau Ke La constante d’équilibre de la réaction d’autoprotolyse de l’eau est appelée « produit ionique de l’eau » et est notée Ke. 1. Produit ionique de l’eau Ke = [H3O+]*[OH-] À 25°C Ke = 1,0.10-14 pKe = 14,0 -logKe = -log[H3O+]-log[OH-] pKe = pH -log[OH-] pKe pKe = -logKe pH = pKe + log[OH-] Ke = [H3O+]*[OH-] [OH-] = 10(pH-pKe)

  4. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 1. Produit ionique de l’eau Solution NEUTRE pH Solution ACIDE Solution BASIQUE pH<(1/2)pKe (1/2)pKe pH>(1/2)pKe [H3O+]>[OH-] [H3O+]=[OH-] [H3O+]<[OH-]

  5. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 2. Constante d’acidité KA Une réaction se produit lors de la mise en solution d’un acide AH AH(aq) / A-(aq) H3O+(aq) / H2O(l) L’acide se dissocie AH(aq) + H2O(l) = A-(aq) + H3O+(aq)

  6. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base Constante d’acidité KA La constante d’équilibre de cette réaction est appelée constante d’acidité et est notée KA. Elle ne dépend que de la température. [A-]eq . [H3O+]eq KA = [AH]eq 2. Constante d’acidité KA pKA pKA = -logKA pH = pKA + log( [A-]eq/[AH]eq )

  7. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 3. Comportement des acides et des bases en solution Acide 1 2 t= = 0,2 10 Réaction limitée Acide peu dissocié [H3O+] faible et pH élevé

  8. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 3. Comportement des acides et des bases en solution Acide 2 10 t= = 1 10 Réaction totale Acide totalement dissocié [H3O+] élevé et pH faible

  9. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 3. Comportement des acides et des bases en solution Acide 1 Acide 2 • Pour des solutions de même concentrations apportées: • le pH est d’autant plus faible • le taux d’avancement est d’autant plus élevé • l’acide est d’autant plus dissocié • que l’acide est fort (que son KA est élevé et son pKA faible).

  10. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 3. Comportement des acides et des bases en solution De la même façon, pour des solutions de bases • Pour des solutions de même concentrations apportées: • le pH est d’autant plus élevé • le taux d’avancement est d’autant plus élevé • la base est d’autant plus protonée • que la base est forte (que son KA est faible et son pKA • élevé).

  11. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 4. Diagrammes de prédominance et de distribution Diagramme de prédominance pH = pKA + log( [A-]eq/[AH]eq ) pH<pKA pKA pH>pKA pH AH prédomine A- prédomine [AH]>[A-] [AH]=[A-] [AH]<[A-]

  12. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 4. Diagrammes de prédominance et de distribution Diagramme de distribution pH = pKA + log( [A-]eq/[AH]eq )

  13. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base Indicateurs colorés HInd / Ind- Les indicateurs colorés de pH sont constitués par des couples acido-basiques dont les espèces conjuguées ont des teintes différentes. 4. Diagrammes de prédominance et de distribution Exemple: Bleu de Bromothymol (BBT) HInd(aq)+ H2O(l) = H3O+(aq) + Ind-(aq) pKa-1 pKa pKa+1 6,3 8,3 pH Zone de virage

  14. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base 5. Détermination expérimentale d’un KA Voir TP

  15. Chapitre 6 : Constante d’acidité d’un couple acide / base Objectif BAC Autoprotolyse de l’eau Produit ionique de l’eau Constante d’acidité KA / pKA Acide faible / Acide Fort Acide dissocié Diagramme de prédominance Diagramme de distribution Indicateur coloré Objectif BAC expérimental Conductimétrie pH-métrie

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