Définition
Acide
Une substance qui augmente la concentration en ions hydrogène H3O+ (ou H+ en solution aqueuse).
Base
Une substance qui augmente la concentration en ions hydroxyle OH- en solution aqueuse.
pH
Mesure de la concentration en ions hydrogène (H+) dans une solution, exprimée sur une échelle logarithmique allant généralement de 0 à 14.
Neutralisation
Réaction chimique dans laquelle un acide et une base réagissent pour former de l'eau et un sel, conduisant à une diminution des propriétés acides et basiques.
Acide fort
Un acide qui se dissocie complètement en ions dans l'eau.
Base forte
Une base qui se dissocie complètement en ions dans l'eau.
Couple acide/base
Deux espèces chimiques qui se transforment l'une en l'autre par gain ou perte d'un proton (H+).
Théorie des Acides et Bases
La théorie des acides et bases a d'abord été développée par Arrhenius, qui définit un acide comme une substance qui libère des ions H+ en solution et une base comme une substance qui libère des ions OH-. Cette théorie a ensuite été étendue par Brønsted et Lowry, qui ont proposé que les acides sont des donneurs de protons (H+) et les bases sont des accepteurs de protons.
Constante d'Équilibre Acido-basique
Pour un acide faible HA dissous dans l'eau, la réaction d'équilibre peut être représentée par l'équation : HA <=> H+ + A-. La constante d'équilibre associée, appelée constante d'acidité Ka, est une mesure de la force de l'acide. Pour une base faible, on définit la constante de basicité Kb de manière similaire.
Propriétés des Acides et Bases
Les acides ont généralement un goût aigre et peuvent réagir avec les métaux pour libérer de l'hydrogène gazeux. Les bases ont généralement un goût amer et une texture savonneuse. Le pH de la solution indique qualitativement si elle est acide (pH<7), neutre (pH=7) ou basique (pH>7).
En solution aqueuse, un acide se dissocie pour former un ion H+ et une base se dissocie pour former un ion OH-. Lorsque ces ions se combinent, ils forment de l'eau, un processus appelé neutralisation.
Les acides forts, comme l'acide chlorhydrique (HCl), se dissocient entièrement dans l'eau, contrairement aux acides faibles, qui ne se dissocient que partiellement. Il en va de même pour les bases fortes, comme l'hydroxyde de sodium (NaOH).
Applications Pratiques
Les concepts d'acide et de base sont utilisés en chimie analytique pour le titrage acido-basique, une méthode permettant de déterminer la concentration d'une solution. Le point d'équivalence est atteint lorsque le nombre de moles d'acide est égal au nombre de moles de base, ce qui permet de calculer la concentration inconnue à partir de la concentration et du volume de la solution utilisée pour le titrage.
Indicateurs de pH
Les indicateurs de pH sont des substances qui changent de couleur en fonction du pH de la solution dans laquelle elles se trouvent. Par exemple, le bleu de bromothymol passe du jaune au bleu sur l'échelle de pH 6,0 à 7,6, indiquant ainsi les transitions d'acidité ou de basicité dans la solution.
A retenir :
Les concepts d'acides et de bases sont fondamentaux en chimie et découlent des théories d'Arrhenius et de Brønsted-Lowry, définissant les acides comme des substances qui libèrent des protons et les bases comme celles qui les acceptent. La force d'un acide ou d'une base est déterminée par sa capacité à se dissocier en ions, et les propriétés acido-basiques peuvent être quantifiées par des mesures de pH. Les applications pratiques de ces concepts comprennent les processus de titrage et l'utilisation d'indicateurs de pH pour étudier les changements dans les propriétés acido-basiques.
