CHIMIE

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COURS
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Équilibres acido-basiques
Un mélange d’acide méthanoïque HCO 2H, d’acide
nitreux HNO 2 , d’ions méthanoate HCO 2 – et d’ions nitrite
NO 2 – est susceptible d’évoluer suivant une réaction
d’équation :
HCO 2 – (aq) + HNO2 (aq) = HCO 2H (aq) + NO 2 – (aq)
et de constante, à 25 °C, K 0 = 2,80.
Initialement, après mélange, mais avant toute réaction,
les concentrations apportées valent :
[HCO2 – ] = [HNO 2] = 0,0200 mol . L –1 ;
[HCO 2H] = [NO 2 – ] = 0,0100 mol . L –1 .
1) Dans quel sens évolue le système ?
2) Déterminer l’avancement volumique de la réaction
à l’équilibre.
3) Cette réaction peut-elle être considérée comme
totale ?
1) Pour déterminer le sens d’évolution du système, il
faut connaître la valeur du quotient de réaction Q.
APPLICATION 2
Évolution d’un système acide-base
3 Réactions acido-basiques
Les réactions acido-basiques ont été étudiées en Première et en Terminale. Dans
ce paragraphe, nous allons rappeler quelques définitions et préciser les diverses
notions présentées dans ces classes.
3.1 Couples acide-base
Q < K 0 , le système évolue dans le sens direct de l’écriture
de l’équation ou sens 1 : les ions méthanoate et
l’acide nitreux introduits sont partiellement consommés
jusqu’à ce que :
Q = Q éq = K 0 à 25 °C
2) Soit x V, éq l’avancement volumique à l’équilibre, alors,
en mol . L –1 :
[HCO 2 – ] = [HNO2] = (0,0200 – x V,éq)
[HCO 2H] = [NO 2 – ] = (0,0100 + xV,éq)
Àl’équilibre les activités des espèces vérifient
Qéq = K 0
soit : (0,0100 + x V,éq) 2 / (0,0200 – x V,éq) 2 = 2,80
d’où : x V,éq = 8,8 .10 –3 mol .L –1
3) Si la réaction avait été totale :
x V,f = x V,max ≈ 0,020 mol . L –1
La réaction ne peut être considérée comme totale.
Selon le chimiste danois J.N. BRØNSTED (1879-1947) :
•Un acide est une espèce moléculaire ou ionique susceptible de donner un
proton H + ou de provoquer la libération d’un proton du solvant.
•Une base est une espèce moléculaire ou ionique susceptible de capter
un proton H + .
Ces deux définitions sont complémentaires. À tout acide A, la définition associe
une base B selon le schéma formel :
A = H + + B
acide proton base
Pour s’entraîner : ex. 4 et 5
Cette écriture traduit la possibilité de passage réciproque de A à B et de B à A par
transfert d’un proton.