Module 3 – Les acides et les bases

Slides:



Advertisements
Présentations similaires
Acides et bases.
Advertisements

QUANTITE DE MATIERE notation: n unité: mol
Les acides et les bases Suite.
Acidité et Basicité.
Cours de T.Briere- Acides et Bases- Chapitre 1
Une transformation chimique est-elle toujours totale ?
Les formules moléculaires
F) Acides polyprotiques
EXAMEN 2 RÉVISION. Règles du jeu La classe est divisée en deux équipes: les «BLEUS» et les «JAUNES» Dans chaque équipe, il y a 3 à 4 sous-groupes (A,
Les acides, les bases et les équilibres acido - basiques
Les acides et les bases.
50% de ce qui est entendu et vu
pH DE MELANGE D’ELECTROLYTES DE NATURE DIFFERENTE
Acides et bases en solution aqueuse
ACTIVITES (4) Les ions en solution.
Les acides et les Bases.
Définitions Acide: composé aigre au goût qui produit des ions hydrogène, H+ (aq) lorsqu’il est dissout dans l’eau Acide fort : acide qui se décompose,
Les acides et les bases.
Les acides, les bases et les sels
Module 3: LES SOLUTIONS 2. Propriétés des acides, des bases et des sels 3. La concentration 4. Le pH et les indicateurs acido-basiques 5. Les réactions.
L’Équilibre chimique Aspect quantitatif.
Les acides et les bases.
ACIDE ET BASE Définitions et exemples Couple acide-base
D) Force des acides et bases
La constante d’équilibre Kc
Les acides et les bases.
2. Les réactions de neutralisation
L’équilibre acido-basique et l’équilibre de solubilité
Acides et bases.
La neutralisation. C’est la réaction pour laquelle un acide ou une base perd ses propriétés caractéristiques. Comment? En mettant un acide en présence.
Réactions acidobasiques
ÉQUILIBRES DE COMPLEXATION
Les acides et les bases.
Acides Bases Théorie de Brönsted
Collège du Sacré-Cœur Héliopolis. Simple Triple Double IONS METTALIQUES POSITIF IONS NON METALIQUES NEGATIF Collège du Sacré-Cœur Héliopolis.
Chapitre 9 : Plan et documents Equilibre acido-basique.
Les acides et les bases.
SOLUTIONS ACIDES ET BASIQUES
G) Sels Dans le chapitre 1, Acide + Base  Sel + Eau HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O Les sels sont des électrolytes forts qui se dissocient entièrement.
Jour 20: Types de réactions
Les processus chimiques
Les Sels Chapitre 5.2.
Notes 8 – La nomenclature des acides et bases
Cours de M. Bosseloir 1ère année BSI et BSF
Éditions Études Vivantes
pH et équilibre acido-basique
LES ACIDES ET LES BASES.
LES ACIDES ET LES BASES.
3. Les réactions oxydoréduction
LES ACIDES ET LES BASES.
Révision. Écris les formules, puis balancez l’equation
LES ACIDES ET LES BASES.
LES ACIDES ET LES BASES.
Les acides, les bases et 2 théories
Cours du Professeur TANGOUR Bahoueddine
Calcul de pH des Solutions Aqueuses
Calcul de pH des Mélanges
Notes 14 - Les acides et bases Sci 10FChimie. Exemples d’acides Acide lactique dans les muscles Acides digestifs dans l’estomac Acides dans certains fruits.
COURS DU PROFESSEUR TANGOUR BAHOUEDDINE
COURS DU PROFESSEUR TANGOUR BAHOUEDDINE
Chapitre 1 : Acides et bases Les objectifs de connaissance :
COURS DU PROFESSEUR TANGOUR BAHOUEDDINE
Les acides, les bases et le pH. La théorie d’Arrhénius Un acide est une substance qui se disssocie dans l’eau pour former des ions H + (aq) Ex: HCl (g)
Acides et Bases: (Introduction)
4.2 Les acides et les bases.
SOLUTIONS ACIDES SOLUTIONS BASIQUES
Chapitre 10: Les acides et les bases
6ème Sciences de bases: Chimie Chapitre 2: Acidité et échelle de pH (chap 8 du bouquin chimie 5e/6e collection de boeck) C. Draguet.
(Bac S ). 1. Le pH et sa mesure 1.1. Définition Le pH (ou potentiel hydrogène) d’une solution aqueuse est une grandeur sans dimension (  sans.
6ème Sciences de bases: Chimie Chapitre 1: Réaction acide-base (chap 9 du bouquin chimie 5e/6e collection de boeck) C. Draguet.
Transcription de la présentation:

Module 3 – Les acides et les bases Chapitre 8 du manuel– Les acides, les bases et le pH

Quelle est la différence entre un acide et une base?   Acide Base Arrhenius Une substance qui se dissocie ds l’eau pour former des ions positifs H+ Une substance qui se dissocie ds l’eau pour former des ions négatifs OH- Toute substance qui peut accepter un proton Toute substance à partir de laquelle un proton peut être prélevé (donneur) Bronsted-Lowry

La définition de Bronsted-Lowry est celle qui est acceptée ds le domaine de la chimie pour les acides et les bases. À 25oC (TAPN): les solutions acides ont un pH < 7, les solutions neutres ont un pH = 7 les solutions basiques ont un pH > 7.

Échelle de pH (potentiel hydrogène) 7 Neutre 14 Plus basique Plus acide

Le pH au quotidien : Substance pH approximatif Acide chlorhydrique molaire Drainage minier acide (DMA) <1,0 Batterie acide Acide gastrique 2,0 Jus de citron 2,4 Cola 2,5 Vinaigre 2,9 Jus d'orange ou de pomme 3,5 Bière 4,5 Café 5,0 Thé 5,5 Pluie acide < 5,6 Lait 6,5 Eau pure 7,0 Salive humaine 6,5 – 7,4 Sang 7,34 – 7,45 Eau de mer 8,0 Savon 9,0 à 10,0 Ammoniaque 11,5 Chaux 12,5 Soude molaire 14,0

N.B. Les bases et les acides forts se dissocient complètement ds l’eau. La force des acides dépend de la différence d’électronégativité entre le proton et l’atome auquel il est lié (électronégativité  l’attraction à attirer un électron ds une liaison). Plus la différence est grande, plus facilement le proton peut être détaché de l’atome auquel il est attaché.

Questions : Définis un acide et une base selon la théorie d’Arrhenius. Définis un acide et une bases selon la théorie de Bronsted-Lowry. Comment la dilution d’une solution acide ou basique modifie-t-elle le pH de la solution? Si une solution de 80mL de H2SO4 à 4 mol/L est diluée à 400mL en ajoutant de l’eau, quelle est la nouvelle concentration?

Dans une expérience (de titrage) qui utilise un acide fort et une base forte, le HCl(aq) et le NaOH(aq), 27.68 mL de HCl(aq) sont utilisées pour neutraliser 50,0 mL de NaOH(aq) à 0.100 mol/L. À l’aide des étapes ci-dessous, trouve la concentration de HCl(aq) Écris l’équation chimique équilibrée de cette réaction. Combien de moles de NaOH(aq) étaient présentes au début? Combien de moles de HCl(aq) sont requises pour réagir complètement avec les moles de NaOH calculés dans la question précédente. Trouve la concentration de HCl.

Réponses Acide : substance qui se dissocie dans l’eau pour produit H+ Base : Une substance qui se dissocie dans l’eau pour former des ions négatifs OH- Acide : Toute substance à partir de laquelle un proton peut être prélevé (donneur) Base : Toute substance qui peut accepter un proton

Comme l’eau est ajoutée, les solutions acides et basiques deviendront plus diluées et le pH se déplacera vers un pH neutre (pH = 7) 4 mol/L = x mol/L 0.08 L 0.4 L 20 mol/L = x 5 au tableau

Acide et base conjugués Acide conjugué (d’une base) est la molécule qui a attrapé le proton Base conjuguée (d’un acide) est la base correspondante à cet acide pour un couple acide base donné (exemple : NH4+ acide donne le p+  NH3) La molécule qui reste après avoir perdu un p+ Tableau - dessin

Les paires acide-base conjuguée un acide et une base qui diffèrent d’un proton H+ N.B. Certaines substances peuvent donner un proton (acide) ou accepter un proton (base) ds une différente réaction. Ces substances sont appelées amphotériques. (exemple l’eau)

Problème : identifie les paires acide-base conjuguée dans chacune des réactions. H3PO4(aq) + H2O(l) ↔ H2PO4-(aq) + H3O+(aq) Acide base base conjugée acide conjugué H2PO4-(aq) + OH-(aq) ↔ HPO42-(aq) + H2O(l) Acide base base conjuguée acide conjugué

Page 382 – Exercices 1, 2, 3, 4

1. a HCl Cl- b. HCO3- CO32- c. H2SO4 HSO4- d. N2H5+ N2H4 2. a. NO3- HNO3 b. OH- H2O c. H2O H3O+ (ion hydronium) d. HCO3- H2CO3

a. base, acide, acide conjuguée, base conjuguée b. base, acide, acide et base conjugué en même temps a. acide, base, acide conjugué, base conjuguée acide, base, acide conjugué, base conjuguée

La force des acides et des bases La plupart des acides et des bases qui existent sont faibles, c’est-à-dire qu’ils ne se dissocient pas totalement ds l’eau. Cependant, il existe un nombre limité d’acides et de bases fortes.

Les acides forts (donne H+) Exemple (un acide fort se dissocie complètement ds l’eau) AX + H2O ↔ A- + H3O+ Acide binaires Exemples : HCl(aq), HBr(aq), HI(aq) Formule générale HX(aq) Parfois appelés hydracides halogénés (hydrogène lié avec un halogène) Pas de fluor, HF(aq) est un acide faible

Oxacides Acide qui possède des atomes d’oxygène, d’hydrogène et un autre élément. Exemple : HNO3(aq) acide nitrique, H2SO4(aq) acide sulfurique, HClO4(aq) acide perchlorique, HClO3(aq) acide chlorique

Rappel nomenclature : Acide per – ique HClO4 Acide – ique HClO3 Acide – eux HClO2 Acide hypo – eux HClO

Lorsqu’on descend ds un groupe (famille – N.B. Lorsqu’on descend ds un groupe (famille – colonne), la force de la liaison diminue (électronégativité diminue), mais la force de l’acide augmente. HCl(aq) HBr(aq) HI(aq) Force croissante de l’acide    Les oxacides sont de plus fortes acides avec plus d’oxygène. HClO(aq) HClO2(aq) HClO3(aq) HClO4(aq) (« Plus il y a d’atomes d’oxygène dans une molécule, plus grande est la polarité de la liaison entre chaque atome d’hydrogène et l’atome d’oxygène auquel il est rattaché. Donc, la molécule d’eau peut arracher l’atome d’hydrogène avec plus de facilité. »`

Acide monoprotique Un acide qui contient seulement un atome d’hydrogène qui se dissocie ds l’eau. Exemple : HCl(aq), CH3COOH(aq), HF(aq) Acide polyprotique Un acide qui contient plus qu’un atome Exemple : H2SO4(aq), H3PO4(aq) N.B. H2SO4(aq) + H2O(l) ↔ H3O+ + HSO4-(aq) HSO4-(aq) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + SO42-(aq) La force diminue lorsqu’on descend.

Bases fortes (accepte H+) 1. Les oxydes et les hydroxydes des métaux alcalins (groupe 1) Exemple : NaOH, KOH (hydroxyde de sodium, et hydroxyde de potassium) 2. les oxydes et les hydroxydes des métaux alcalinoterreux (groupe 2) à l’exception du béryllium. Exemple : Ca(OH)2, Ba(OH)2 (hydroxyde de calcium et hydroxyde de baryum)

N.B. Lorsqu’un acide fort se dissocie complètement ds l’eau [H3O+] = [Acide fort]. Lorsqu’une base forte se dissocie complètement ds l’eau [OH-] = [base forte].

Problème 25,0 mL d’acide nitrique (HNO3(aq)) à 1,40 mol/L Plus 15,0 mL d’hydroxyde de sodium (NaOH(aq)) à 2,0 mol/L La solution produite est-elle acide ou basique? Quelle est la concentration de l’ion qui rend la solution acide ou basique?

V HNO3(aq) = 25,0mL = 0.025 L [HNO3] = 1.40 mol/L V NaOH = 15,0 mL = 0.015L [NaOH] = 2.00 mol/L HNO3(aq) + NaOH(aq) ↔ NaNO3(aq) + H2O(l) nHNO3 =0.025L * 1.40 mol/L = 0.035 mol nNaOH =0.015 L * 2.00 mol/L = 0.03 mol

Réactif limitant :HNO3 et NaOH rapport 1 à 1, quantité NaOH < HNO3  NaOH = Réactif limitant. Qté excéd de HNO3(aq) = 0.035 mol – 0.03 mol = 0.005 mol HNO3(aq) = acide fort  base conjuguée de H3O+ = 0.005 mol Volume total de la solution = 25.0 mL + 15.0 mL = 40.0 mL = 0.040 L [H3O+] = 0.005 mol = 0.125 mol/L 0.040 L La solution résultante va être acide vu qu’il y a un excès en acide et non en base.

Exercices – Page 386, 5abc, 6 abc Document word (page 7)

4.2 - L’équilibre des acides et des bases faibles 2H2O(l) ↔ H3O+(aq) + OH-(aq) Kc = [H3O+] [OH-] [H2O]2 Constante du produit ionique de l’eau Ke Kc[H2O]2 = [H3O+] [OH-] = ke = 1.0 × 10-14 Voir page 388 du manuel

À 25oC en solution aqueuse, Solution ACIDE [H3O+] > 1.0 × 10-7 mol/L (acide) [OH-] < 1.0 × 10-7 mol/L (base) Solution NEUTRE [H3O+] = [OH-] = 1.0 × 10-7 mol/L Solution BASIQUE [H3O+] < 1.0 × 10-7 mol/L (acide) [OH-] > 1.0 × 10-7 mol/L (base)

Problème Trouve [H3O+] et [OH-] de : a. acide nitrique (HNO3(aq)) à 2,5 mol/L b. hydroxyde de baryum (Ba(OH)2(aq)) à 0,16 mol/L

a. Ke = [H3O+] [OH-] [HNO3] =2.5 mol/L [H3O+] = 2,5 mol/L [OH-] = Ke [H3O+] = 1.0 × 10-14 2.5 mol/L = 4 × 10-15 mol/L

b. Ba(OH)2  Ba2+ + 2OH- [Ba(OH)2] = 0.16 mol/L [OH-] = 2 × 0.16 = 0.32 mol/L Ke = [H3O+] [OH-] Ke = [H3O+] [OH-] 1.0 × 10-14 = [H3O+] 0,32 mol/L 3.125 × 10-14 mol/L = [H3O+]

Exercices – Page 390 # 9, 10, 11, 12 Page 387 – 1abc, 2, 3a,

Page 390 9. [H3O+] et [OH-] = ? a. [HCl(aq)] = 0.45 mol/L [H3O+] = 0.45 mol/L [OH-] = Ke = 1.0×10-14 [H3O+] 0.45 mol/L = 2.2 × 10-14 mol/L

9. [H3O+] et [OH-] = ? b. [NaOH] = 1.1 mol/L [OH-] = 1.1 mol/L [H3O+] = Ke = 1.0×10-14 [OH-] 1.1 mol/L = 9.0909 × 10-15 mol/L

10. [H3O+] et [OH-] = ? a. [HBr(aq)] = 0.95 mol/L [H3O+] = 0.95 mol/L [OH-] = Ke = 1.0×10-14 [H3O+] 0.95 mol/L = 1.052631579 × 10-14 mol/L

10. [H3O+] et [OH-] = ? b. [Ca(OH)2] = 0.012mol/L [OH-] = 0.012 mol/L [H3O+] = Ke = 1.0×10-14 [OH-] 0.012 mol/L = 8.333× 10-13 mol/L

11. [OH-] = 5.6 × 10-14 mol/L [HCl] = ?  [H3O+] [H3O+] = ke = 1.0× 10-14 [OH-] 5.6 × 10-14 mol/L = 0.178571429 mol/L = [HCl]

12. [H3O+] = 1.7×10-14 [Ca(OH)2] = ?  [OH-] [OH-] = ke = 1.0× 10-14 [H3O+] 1.7 × 10-14 mol/L = 0.588235294 mol/L = [Ca(OH)2]

Page 387 1. H3PO4(aq) + H2O  H2PO4(aq)- + H3O+ H2PO4(aq)- + H2O  HPO4(aq)2- + H3O+ HPO4(aq) + H2O  PO4(aq)3- + H3O+ b. acide Base H2PO4(aq)- + H3O+  H3PO4(aq) + H2O

2. C6H4NH2COOH  C6H4NH2COO- (base conjuguée) 3.a. B(OH)3(aq) + 2H2O  B(OH)4-(aq) + H3O+ acide base base acide conjugée conjuguée

Solution concentrée d’une base faible Peu OH- formé (base ne se dissocie pas complètement) Solution diluée d’une base forte - Molécule basique se dissocie au complet

pH et pOH LOGARITHMES! logax = y ay = x exemple : 10y = 104 Y =? Log10104 = y LOG 104 = y (dans la calculatrice) 2.0170333339 = y

Log10x n’est pas défini si x est négatif ou égal à 0. N.B. ds la calculatrice, log est toujours à la base de 10. Log10x = logx Exemple Log 1000 = log 103 = 3 puisque 3 est l’exposant nécessaire pour obtenir 1000! Log101000 = 3 ?comment? 10x = 1000  103 = 1000 Log 0,1 =-1 ?comment? 10x = 0,1  10-1 = 0,1 N.B. Log10x n’est pas défini si x est négatif ou égal à 0. Log 0 = ?  10x = 0 JAMAIS!

Propriétés des logarithmes log (AB) = log A + log B log (A/B) = log A – log B Log Ap = p log A log 10x = x 10logx = x log(1) = 0

Exemple 2t = 7, t=? log 2t = log 7 t log 2 = log 7 t = log 7 log 2 t = 2.81

pH = -log[H3O+] pOH = -log[OH-] pH + pOH = 14 (-log(1× 10-7)) + (-log (1×10-7)) = 14 (7) + (7) = 14 14 = 14 Échelle de pH de 0 à 14!! Ke = [H3O+] [OH-] = 1.0× 10 -14 pH + pOH = 14

Problème Une solution a une [] en ions OH- de 6,8 × 10 -5 mol/L à 25oC. solution acide, basique ou neutre? [H3O+] = ? pH = ? pOH = ?

a. [OH-] = 6,8 × 10 -5 mol/L > 1.0 ×10-7  basique b. [H3O+] = Ke [OH-] = 1.0 × 10-14 6,8 × 10 -5 mol/L = 1.47058824 × 10-10 mol/L c. pH = -log [H3O+] =-log (1.47058824 × 10-10 ) = 9.832508912 pOH = -log [OH-] =-log (6,8 × 10 -5 mol/L) = 4.167491087 pH + pOH = 14!!

Autres façons de trouver [H3O+] et [OH-] L’inverse du log!! pH = -log [H3O+] pOH = -log[OH-] [H3O+] = 10 –pH [OH-] = 10 –pOH Inverse log = 2nd log ou bien 2nd 10x Log10a = x 10x = a Log10[H3O+] = x 10x = [H3O+] x = pH 10-pH = [H3O+]

Problème pH = 5,53 à 25oC pOH = ? [H3O+] = ? [OH-] = ?

pH + pOH = 14 pOH = 14 – pH = 14 – 5.53 = 8.47 [H3O+] = 10-pH = 10 –(5,53) = 2.951209227 × 10-6 mol/L [OH-] = 10 – pOH = 10 – (8,47) = 3.388441561 × 10-9 mol/L

Exercices – page 392 – 393 #13 à 18

ka = constante de dissociation acide constante d’équilibre de l’ionisation (ou dissociation) d’un acide faible ds l’eau. Le résultat est H3O+ et la base conjuguée de l’acide. HA(aq) + H2O(aq) ↔ H3O+(aq) + A-(aq) Kc = [H3O+] [A-] [HA] [H2O] Kc [H2O] = Ka = [H3O+] [A-] [HA]

Page photocopiée – Résolution des problèmes d’équilibre qui mettent en cause les acides et les bases. Degré de dissociation % des molécules acides qui sont dissociées par rapport à la [ ] initiale qui dépend de la valeur de kA [H3O+] × (100)% = d.d. [HA]

Question CH3CH2COOH – acide monoprotique faible Solution de CH3CH2COOH à 0,10 mol/L pH = 2,96 ka = ? % des molécules qui se sont dissociées en solution? CH3CH2COOH+H2O↔ CH3CH2COO- + H3O+

Tableau IVÉ : Acides et bases – les x qu’on utilise dans les tableaux ivé vont être identiques aux valeurs stœchiométriques de l’équation chimique. CH3CH2COOH +H2O ↔ CH3CH2COO- + H3O+ I 0.1 0 0 V -x +x +x É 0.10 – x x x ** la concentration de l’eau est presque constante. Ka = [CH3CH2COO-] [H3O+] [CH3CH2COOH] = (x) (x) (0.1-x)

= 0.0010964782 mol/L = [H3O+] = [CH3CH2COO-] [H3O+] = 10-pH = 10 -2,96 = 0.0010964782 mol/L = [H3O+] = [CH3CH2COO-] Ka = (0.0010964782 mol/L)2 (0.1 - 0.0010964782 mol/L) = 1.202264435×10-6 (0.0988035218 mol/L) = 1.215593148 × 10-5

Degré de dissociation =[H3O+] × 100 [CH3CH2COOH] = 0.0010964782 mol/L ×100 0.1 mol/L = 1.0964782 %

QUESTION HCOOH (acide méthanoïque) pH = ? solution à 0,025 mol/L kA (d’après le tableau 8,2) = 1,8 × 10-4 HCOOH + H2O ↔ HCOO- + H3O+ I 0.025 0 0 V -x x x É 0.025 – x x x Ka = [HCOO-] [H3O+] [HCOOH] 1.8 × 10-4 = (x) (x) (0,025 – x)

Approximation [HCOOH] = 0.025 = 138.888 < 500 kA 1.8×10-4 On ne peut pas négliger la valeur de x 4,5×10-6 - (1,8×10-4)x - x2 = 0 X = formule quadratique (faites-le!) X1 = - 0.0022132287 PAS POSSIBLE X2 = 0.0020332287 [H3O+] = 0.0020332287 mol/L pH = -log[H3O+] = -log (0.0020332287) = 2.691813769

Exercices – Page 400 #19, 20, 21, 22, 23, 24,

Les acides polyprotiques (donnent plus qu’un hydrogène) Problème [H3PO4] = 3.5 mol/L (acide phosphorique) pH = ? [H2PO4-] = ? [HPO42-] = ? Ka1 = 6.9×10-3 Ka2 = 6.2×10-8 Étape 1 [H3PO4] + [H2O] ↔ [H2PO4-] + [H3O+] I 3.5 0 0 V -x +x +x E 3.5 –x x x Approx = 3.5 ÷ 6.9×10-3 = 507.2463768 On peut négliger le x

Ka = [H2PO4-] [H3O+] [H3PO4] 6.9×10-3 = x2 3.5 0.02415 = x2 0.1554027027 = x Étape 2 (2e tableau ivé) H2PO4- + H2O ↔ HPO42- + H3O+ I 0.1554027027 0 0.1554027027 V -x +X +x E 0.1554027027 –x x 0.1554027027 + x

Approx = 0.1554027027 ÷ 6.2×10-8 = 2506495.205 on peut négliger x! Ka = [HPO42- ][H3O+ ] [H2PO4-] 6.2×10-8 = (x) (0.1554027027 + x) (0.1554027027 –x ) 6.2×10-8 = (x) (0.1554027027 ) (0.1554027027) 6.2×10-8 = x pH = -log [H3O+] pH = - log (0.1554027027) pH = 0.7958800173

N.B. Tous les acides polyprotiques sont faibles sauf H2SO4. « La concentration des anions (négatifs) formés dans la 2e dissociation d’un acide polyprotique est égale à Ka2. » Exercices – page 402 à 403 #25, 26, 27

Révision de la section Page 403 # 1, 2, 3, 4, 5 Feuille photocopiée – tableaux Ka, Kb p.597

4.3 – Les bases Constante de dissociation basique Kb B + H2O ↔ HB+ + OH- Kc = [HB+] [OH-] [B] [H2O] Kc[H2O] = [HB+] [OH-] = kb [B]

Problème Quinine = traitement pour la malaria Kb = 3.3 × 10-6 [quinine] = 1.7×10-3 mol/L [OH-] = ? pH = ? B + H2O ↔ HB+ + OH- I 1.7×10-3 0 0 V -x +x +x E 1.7×10-3 – x x x

Approx = 1.7×10-3 ÷ 3.3 × 10-6 = 515.151515 on peut négliger x Kb = [HB+] [OH-] [B] 3.3 × 10-6 = x2 (1.7×10-3) (1.7×10-3)( 3.3 × 10-6) = x2 5.61×10-9 = x2 7.489993324 × 10-5 = x = [OH-] pOH = -log[OH-] = -log (7.489993324 × 10-5) = 4.125518569 pH = 14 – pOH = 14 - 4.125518569 = 9.874481431

Problème Calcul de kb = ? Pyridine [C5H5N] = 0.125 mol/L pH = 9.10 Réponses… pOH = 14 – pH = 14 – 9.10 = 4.90 [OH-] = 10-pOH = 10-4.90 = 1.258925412 ×10-5 = [C5H6N+] [C5H5N] = 0.125 – x = 0.125 - 1.258925412 ×10-5 = 0.1249874107

Kb = [C5H6N+] [OH-] [C5H5N] Kb = (1.258925412 ×10-5)2 0.1249874107 Kb = 1.268042264 × 10-9 Exercices Page 406 # 29, 30, 31, 32, 33, 34

Les acides et leurs bases conjuguées Ka × Kb = Ke N.B. Les forces d’un acide et de la base conjuguée sont inversement proportionnelles. « La base conjuguée d’un acide fort est toujours une base faible et, de façon inverse, l’acide conjugué d’une base forte est toujours un acide faible. »

Problème CH3COONa 12,5g d’acétate de sodium kb = ? pH = ? 1,00 L d’eau MCH3COONa = 2(12,01 g/mol) + 3 (1,01 g/mol) + 2 (16 g/mol) + (22,99 g/mol) = 82.04 g/mol 12,5 g ÷ 82,04 g/mol = 0.1523647001 mol

CH3COONa ↔ Na+ + CH3COO- Rapport 1 : 1  [CH3COO-] = 0.1523647001 mol/L Ka = 1.8 × 10-5 (tableau) Kb = ? Kb × ka = ke Kb = ke Ka = (1,0 × 10-14) 1.8 × 10-5 = 5.555555555 ×10-10

CH3COO- + H2O ↔ CH3COOH + OH- I 0.1523647001 0 0 V -x +x +x É 0.1523647001 – x x x Approx = 0.1523647001 5.555555×10-10 = 274256460.2 ≥ 500 on peut négliger le x.

Kb = [CH3COOH][OH-] [CH3COO-] 5.6 ×10-10 = x2 0.1523647001 (0.1523647001)( 5.6 ×10-10) = x2 9.200383453 ×10-6 = x

[H3O+] =ke = 1 ×10-14 [OH-] 9.200383453 ×10-6 [H3O+] = 1.08691122 ×10-9 pH = - log[H3O+] pH = -log (1.08691122 ×10-9) pH = 8.963805928 La solution est légèrement basique. 2e façon de le faire, trouver pOH, ensuite le pH. Résultat Ka Kb = ke = [H3O+][OH-] = 1,0 × 10-14

pOH = - log [OH-] = -log (9.200383453 ×10-6) = 5.036194072 pH = 14 – pOH = 14 - 5.036194072 = 8.963805928 Problème…

Page 409 #36, 37, 38 36. Kb = 1.8×10-5 (NH3) Kb = 6.5×10-5 ((CH3) 3N) Acide le plus fort? (Ka le + grand) (NH3) ((CH3) 3N) Ke = Ka × Kb Ke = Ka × Kb Ka = Ke ÷ Kb Ka = Ke ÷ Kb Ka = 5.6 ×10-10 Ka = 1.5384 ×10-10 LE PLUS FORT!

pH = ? [C6H5COONa] = 1.0 mol/L [C6H5COO-] modifie le pH  Ka = 6.3 × 10-5 Kb = Ke ÷ Ka Kb = 1.58730159× 10-10 Kb = [C6H6COONa+] [ OH-] [C6H5COONa] Kb = x2 1 1.259881578×10-5 mol /L = x = [OH-] pOH = -log[OH-] pOH = 4.899670274 pH = 14 – pOH pH = 9.100329726

38. HSO3- amphotérique ACIDE HSO3- + H2O ↔ SO32- + H3O+ BASE HSO3- + H2O ↔ H2SO3 + OH-

Solution tampons (page 409-410) solution de mélange soit http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/buffer12.swf solution de mélange soit . acide faible/base conjuguée . base faible / acide conjugué Résiste aux changements de pH lorsqu’on ajoute un acide ou une base. Préparées de 2 façons : . Acide faible et un de ses sels . Base faible et un de ses sels

N.B. Une solution tampon résiste aux changements du pH en déplaçant l’équilibre de la solution. Par ex : Ajout d’un acide à un tampon CH3COO- + H3O+ ↔ CH3COOH + H2O Équilibre DROITE Base (ajout) CH3COOH + OH- ↔ CH3COO- + H2O Équilibre droite

Le pouvoir tampon : est la quantité acide ou base qui peut être ajoutée à une solution avant qu’il y ait un changement au pH. Ce pouvoir dépend de la [ ] de la combinaison acide/base conjuguée (ou bien base/acide conjugué).

Solution tampon le plus commun : sang pH du sang ~7.4 Les problèmes surviennent lorsque le pH > 7,5 ou le pH < 7,0. Système tampon le plus important : Ions bicarbonate (HCO3-) et ions carbonate (CO32-)

1. CO2 + 2H2O ↔ HCO3- + H3O+ 2. HCO3- + H2O ↔ CO32- + H3O+ S’il y a des changements métaboliques qui augmentent la [ ] de H3O+ ds le sang, H3O+ est neutralisé par les ions HCO3- . 3. H3O+ + HCO3- ↔ CO2 + 2H2O S’il y a un excès de OH- ds le sang, il est aussi neutralisé par les ions HCO3- . 4. OH- + HCO3- ↔ CO32- + H2O Aspirine…