La réaction acide-base

I. Définitions  acides, bases :

a. Définition historique :

Mise en évidence des acides et des bases grâce aux indicateurs (papier indicateur).

Les acides ont une saveur aigre, rougissent le papier indicateur (tournesol) et réagissent avec les bases pour former des sels.		Les bases sont caustiques, ont une saveur amère et bleuissent le tournesol.

Les définitions historiques se contentent de décrire ce qu'il se passe, il s'agit de définitions opérationnelles.

Découverte : de l'acide en pleine nature. (suivez le lien)

Les porteurs de soufre du Kawah Ijen

b. Définitions d'Arrhenius :

1.Un acide est une substance qui en solution aqueuse, libère un ou plusieurs protons (H⁺).

HCl  H⁺ _(aq) + Cl^- _(aq)

H₂SO₄ 2 H⁺ _(aq) + SO₄^2- _(aq)

H₃PO₄ 3 H⁺ _(aq) + PO₄^3- _(aq)

2.Une base est une substance qui en solution aqueuse libère un ou plusieurs ions OH^-

NaOH Na⁺ _(aq)  +  OH^- _(aq)

Ca(OH)₂ Ca²⁺ _(aq) + 2 OH^- _(aq)

3.La réaction Acide-base est une réaction où il y a formation d'eau (H₂O) et de sel.

Une mole de Ba(OH)₂ libère 2 moles de OH- en solution aqueuse. Une mole de HNO₃ libère une mole de H⁺.

Pour neutraliser les 2 moles de OH^- libérées par Ba(OH)₂, il faut deux moles de H⁺. Par conséquent, il faut 2 moles de HNO₃. Lors de la réaction, il se formera deux moles d'eau et une mole de sel.

4. Limites de la théorie d'Arrhenius :

- Cette théorie ne prend en considération que les solutions aqueuses, alors que des réactions peuvent se faire en phase gazeuse ou dans d'autres solvants que H₂O. (le papier indicateur réagit même en contact avec de l'HCl gazeux).

- Pour Arrhenius, les bases sont toujours des hydroxydes, alors qu'il peut en exister d'autres. (exemple : HH₃)

- H⁺ en solution aqueuse réagit avec l'eau !

 H⁺ + H₂O  H₃O⁺

 

c. Définition de Brönsted-Lowry :

A. Expérience :

Réaction entre un acide (HCl) et une base (NH3) en phase gazeuse. Formation d'une fumée de NH4Cl. - http://www.chem.leeds.ac.uk/delights/photos/HCl+NH3/

B. Définition d'un acide : Un acide est une substance, qui peut être une molécule ou un ion, capable de libérer un H⁺ (proton).

HCl    H⁺  +  Cl^-

H₂SO₄   H⁺  +  HSO₄^- 

HSO₄    H⁺  +  SO₄^2- 

C. Définition d'une base : Une base est une substance (molécule ou ion) capable de capter (fixer) un H⁺ (proton).

NH₃  +  H⁺      NH₄⁺

Na⁺ OH^- +   H⁺     H₂O + Na⁺ (couple H₂O/OH^-)

D. La réaction acide base : c'est un transfert de H+ (proton) entre deux couples Acides-bases.

Une substance qui, comme H₂O, réagit tantôt en acide, tantôt en base selon le partenaire est appelée AMPHOLYTE.