D) Force des acides et bases

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1 D) Force des acides et bases
Les acides et bases fortes sont des électrolytes forts: ils s’ionisent complètement en milieu aqueux. HBr(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + Br-(aq) HClO4(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + ClO4-(aq) HNO3(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + NO3-(aq) NaOH(aq) + H2O(l) → Na+(aq) + OH-(aq) KOH(aq) + H2O(l) → K+(aq) + OH-(aq) Ba(OH)2(aq) + H2O(l) → Ba2+ (aq) + 2OH-(aq) Dissociation complète? On utilise une flèche simple!

2 HCN(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + CN-(aq)
Les acides et bases faibles ne se dissocient pas complètement en solution aqueuse. HCN(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + CN-(aq) HClO2(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + ClO2-(aq) HNO2(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + NO2-(aq) NH3(aq) + H2O(l)  NH4+ (aq) + OH-(aq) NH2NH2(aq) + H2O(l)  NH2NH3+(aq) + OH-(aq) Dissociation partielle? On utilise une flèche double!

3 Mais comment classer leur force?
Si on reprend l’équation générale d’un acide, HA(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + A-(aq) en se souvenant du chapitre 4, il serait possible d’en faire une constante d’équilibre Ka= [H3O+][A-] [HA] Ka est la constante d’ionisation d’un acide. Plus Ka est grand, plus l’acide se dissocie, donc plus l’acide est fort.

4 Question de clarifier…
Ka= [H3O+][A-] [HA] Si Ka est bas, L’acide est plus faible Kb= [BH+][OH-] [B] Si Kb est haut, La base est plus forte Acide Ions Base Ions

5 Faisons un autre tour de magie
Prenons les équations générales d’un acide et de son conjugué dans l’eau. HA(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + A-(aq) A-(aq) + H2O(l)  HA(aq) + OH-(aq) Son Ka= [H3O+][A-] et son Kb= [HA][OH-] [HA] [A-] Si on fait le produit des deux constantes, KaKb= [H3O+] [OH-] = Keau Donc, plus un acide est fort, plus sa base conjuguée est faible et vice-versa!

6 Petit exercice… Classez-moi ces 4 bases conjuguées en ordre croissant de force: F- Cl- NO2- CN- Acide: HF HCl HNO2 HCN Plus un acide est fort, plus sa base conjuguée est faible… Ka = 6,6x10-4 Fort ,2x ,2x10-10 Donc: Cl- < NO2- < F- < CN-

7 Tableau récapitulatif des équations
Keau = [H3O+][OH-] = 1,0 x Ka= [H3O+][A-] Kb= [BH+][OH-] [HA] [B] KaKb= [H3O+] [OH-] = 1,0 x pKa = - log Ka pKb = - log Kb pH = - log [H3O+]  [H3O+] = 10-pH pOH = - log [OH-]  [OH-] = 10-pOH pH + pOH = 14,00