CHIMIE

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COURS
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Équilibres acido-basiques
Doc. 5 Dissolution d’un composé
moléculaire dans l’eau, par exemple
HCl. L’eau et le chlorure d’hydrogène
étant des molécules polaires,
elles interagissent (a) ; il se forme
alors deux ions solvatés (ici Cl – et
H 3O + ). L’eau ayant une constante
diélectrique élevée (e r ≈ 80), ces ions,
sous l’effet de l’agitation thermique,
se séparent et les ions hydratés se
dispersent (b).
Une définition plus complète de
l’activité d’une espèce chimique sera
donnée en deuxième année.
a)
– d
Cl
+ d
Grâce à son moment dipolaire et à sa constante diélectrique élevés, l’eau
est un solvant hydratant, ionisant, dissociant et dispersant.
1.3 Réactions en solutions aqueuses
Dans une solution aqueuse, l’eau et les espèces ioniques ou moléculaires présentes
peuvent participer à des équilibres chimiques que l’on peut classer en quatre types
suivant les particules (proton, ligand, électron, …) échangées. On distingue ainsi :
– les équilibres acido-basiques ;
– les équilibres de complexation ;
– les équilibres de précipitation ;
– les équilibres d’oxydo-réduction.
H
L’étude des trois derniers fait l’objet des chapitres 17, 18 et 19.
Les équilibres acido-basiques constituent la matière de ce chapitre. L’étude de ces
équilibres fait appel au critère d’évolution vu en Terminale, son application nécessite
quelques rappels ou compléments.
2 Évolution d’un système chimique
2.1 Quotient de réaction ; activité d’un constituant
Le quotient de réaction, noté Q, est une grandeur qui caractérise un système
chimique dans un état donné. L’évolution de sa valeur, en cours de réaction , nous
renseigne sur le sens d’évolution du système considéré. Son expression fait
intervenir l’activité des espèces considérées.
2.1.1. Activité d’une espèce chimique
L’activité a(X) d’une espèce chimique (ou constituant physico-chimique)
X est une grandeur sans dimension dont l’expression dépend de la nature
et de l’état de l’espèce considérée :
– pour le solvant, c’est-à-dire l’eau dans des solutions aqueuses diluées :
b)
a(H 2O) = 1,00
Cl –
H 3O +