Introduction

Plan du cours

1. Les acides et les bases
2. Le pH en solution aqueuse

Rappels

Vu en première

• Concentration en soluté apporté : La concentration en soluté apporté est la concentration de fabrication : c’est celle qui figure sur l’étiquette du produit chimique. Même si l’espèce introduite ne se trouve plus sous la forme initiale, d’autres espèces produites par la mise en solution peuvent l’avoir remplacée partiellement ou totalement dans la solution.

$$C=\frac{n_{soluté}}{V_{solution}}$$

avec $n_{soluté}$ la quantité de matière de soluté introduite (sans se préocupper de son devenir) et $V_{solution}$ le volume de solution.

• Concentration d’une espèce $X$ effectivement présente dans la solution : La concentration en $X$ est la concentration effective. C’est celle qui est mesurée par un appareil de mesure. Elle peut être différente de la concentration en soluté apporté si l’espèce $X$ a subi des transformations chimiques dans la solution.

$$[X]=\frac{n_X}{V_{solution}}$$

avec $n_X$ la quantité de matière de $X$ présente effectivement dans la solution et $V_{solution}$ le volume de solution.

• Méthode pour établir le du modèle de Lewis d’une molécule :

  1. écrire la configuration électronique de chaque atome ;
  2. déterminer le nombre total d’électrons de valence $n$ mis en jeu dans la molécule étudiée ;
  3. déterminer le nombre de doublets d’électrons (impliqués dans des liaisons covalentes ou des doublets non liants) en divisant le nombre n par deux ;
  4. répartir les doublets en respectant les règles du duet (pour H et de l’octet pour les autres atomes. Chaque atome forme un nombre de liaisons covalentes égal au nombre d’électrons manquant pour respecter la règle de l’octet ou du duet.

• Polarité des liaisons

  Dans une liaison covalente entre deux atomes $A$ et $B$, si l’atome $A$ est plus électronégatif que l’atome $B$, la liaison $A-B$ est dite polarisée. Elle est alors notée $A^{\delta -}-B^{\delta +}$

Objectifs

À l’issue de cette partie, vous devrez savoir :

• Définir un acide et base selon Brönsted.
• Connaître les couples acide-base de l’eau, de l’acide carbonique, d’acides carboxyliques, d’amines.
• Identifier, à partir d’observations ou de données expérimentales, un transfert d’ion hydrogène $H^{+}$, les couples acide-base mis en jeu et établir l’équation d’une réaction acide-base.
• Représenter le schéma de Lewis et la formule semi-développée d’un acide carboxylique, d’un ion carboxylate, d’une amine et d’un ion ammonium.
• Identifier le caractère amphotère d’une espèce chimique.
• Déterminer, à partir de la valeur de la concentration en ion oxonium $H_3{O}^{+}$, la valeur du pH de la solution et inversement.
• Mesurer le pH de solutions d’acide fort obtenues par dilutions successives d’un facteur 10 pour tester la relation entre le pH et la concentration en ion oxonium $H_3{O}^{+}$ apporté.
• Utiliser la fonction logarithme décimal et sa réciproque.