Transormation Acide-Base

« Chapitre 1 Thème 1 Constitution et transformations de la matière MODÉLISER DES TRANSFORMATIONS ACIDE-BASE PAR DES TRANSFERTS D’IONS HYDROGÈNE H+ Capacités exigibles - Identifier, à partir d’observations ou de données expérimentales, un transfert d’ion hydrogène, 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. - 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. 1.

Couples acide-base 1.1.

Acide et base de Brönsted A SAVOIR : Selon Brönsted, un acide est une espèce chimique susceptible de céder un ion hydrogène H+.

Une base est capable de capter un ion hydrogène H+. Exemple : Le vinaigre contient de l’acide éthanoïque CH 3CO2H (un acide carboxylique) qui peut céder un ion hydrogène H+.

Quant à l’ion éthanoate CH3CO2– elle peut capter un ion hydrogène H +. EXO 1: Le plus simple des acides carboxyliques est davantage connu sous le nom d’acide formique, produit naturel élaboré par différentes espèces pour se défendre contre les prédateurs, dont le nom vient du mot latin formica qui signifie fourmi, car sa première isolation a été réalisée par distillation de corps de fourmis…Cet acide a comme formule brute CO2H2. http://www.societechimiquedefrance.fr A SAVOIR : les groupes caractéristiques et les familles o Q1- Ecrire la formule développée de l’acide formique. Q2- Ecrire la formule développée de l’acide éthanoïque présent dans le vinaigre, puis sa formule semi-développée. Q3- Donner le nom du groupe caractéristique présent dans l’éthanol du vin ainsi que la famille dans laquelle il appartient.

Ecrire sa formule développée, puis sa formule semi-développée. 1.2.

Couple acide-base A SAVOIR : Un acide AH (ou BH +) et une base A– (ou B) pouvant se transformer l’un en l’autre par l’échange d’un ion hydrogène sont dits conjugués et forment un couple acide-base, noté AH/A– . Le lien entre les espèces conjuguées est traduit par la demi-équation acide-base : AH = A – + H+ ou BH+ = B + H+ Exemples : - le couple acide éthanoïque/ ion éthanoate CH 3COOH(aq) / CH3COO–(aq) a pour demi-équation : CH3COOH(aq) = CH3COO–(aq) + H+ - le couple H2CO3 (aq) / HCO3-(aq) a pour demi-équation : H2CO3 (aq) = HCO3-(aq) + H+ Ces demi-équations peuvent s’écrire dans le sens inverse : CH3COO–(aq) + H+ = CH3COOH(aq) et HCO3-(aq) + H+ = H2CO3 (aq) 1.3.

Espèce amphotère A SAVOIR : Une espèce amphotère joue le rôle d’un acide dans un couple acide-base et de base dans un autre couple acide-base. Exemple : L’eau est une espèce amphotère car elle est peut jouer le rôle d’acide ou de base dans les couples : H2O(ℓ)/HO–(aq) et H3O+(aq) / H2O(ℓ) tels que : H2O(ℓ) = HO– (aq) + H+ H3O+(aq) = H2O(ℓ) + H+ EXO 2: Pour abaisser le pH des eaux d'une piscine, on utilise une poudre appelée "pH moins" qui contient du bisulfate de sodium , encore appelé hydrogénosulfate de sodium, de formule NaHSO4.

On considère que les propriétés acido-basiques de cette poudre sont dues uniquement à la présence d'ions hydrogénosulfate HSO 4(aq) appartenant au couple HSO4-(aq) /SO42-(aq). Q4- Ecrire l’équation de la dissolution de l’hydrogénosulfate de sodium dans l’eau. Q5- Ecrire la demi-équation du couple HSO4-(aq) /SO42-(aq). Q6- Dans ce cas, l’ion HSO4-(aq) est-il acide ou basique ? Q7- L’ion HSO4-(aq) est amphotère , écrire alors l’autre couple acide/base auquel il appartient ainsi que la demi-équation. 1.4.

Amines A SAVOIR : Les amines sont des molécules provenant de la molécule d’ammoniac NH 3 sur laquelle on a remplacé un, deux ou trois hydrogène par un, deux ou trois groupes alkyles (CH 3, C2H5 …).

Le doublet non liant de l’azote confère à l’amine un caractère basique, elle peut capter un ion hydrogène H+ et devenir un acide, un ion ammonium. Exemple : - le couple ion éthanammonium/ éthanamine CH 3-CH2-NH3+(aq) / CH3-CH2-NH2(aq) a pour demiéquation : CH3-CH2-NH3+(aq) = CH3-CH2-NH2(aq) + H+ 1.5.

Acides α-aminés Un acide α aminé est une molécule qui sur un même atome de carbone possède un groupe carboxyle et un groupe amino. 2.

Réaction acide-base A SAVOIR : Une réaction acide-base met en jeu deux couples acide-base.

Lors d’une telle réaction, il y a transfert d’un ion hydrogène H+ de l’acide d’un couple A1H/A1– à la base d’un autre couple A2H/A2–. L’équation de la réaction acide-base s’écrit alors.... »