BATTISTU
Chimie·ChimieTerminale

Acides et bases

Le pH, c'est comme ton humeur : ça oscille entre 0 (catastrophe) et 14 (sérénité totale).

Cours

pH

$$pH = -\log[H_3O^+]$$ $$[H_3O^+] = 10^{-pH}$$

  • pH < 7 : acide
  • pH = 7 : neutre
  • pH > 7 : basique

Couples acide/base

Un acide AH cède un proton : $AH \rightleftharpoons A^- + H^+$. Une base capte un proton : $B + H^+ \rightleftharpoons BH^+$.

Constante d'acidité

$$K_a = \frac{[A^-][H_3O^+]}{[AH]}$$ $$pK_a = -\log K_a$$

Diagramme de prédominance

  • Si pH < pKa : AH prédomine
  • Si pH > pKa : A⁻ prédomine
  • Si pH = pKa : [AH] = [A⁻]

Solutions tampons

Une solution tampon résiste aux variations de pH. Elle contient un mélange acide/base conjuguée en quantités voisines, et son pH ≈ pKa.

Titrage

À l'équivalence : $C_a V_a = C_b V_b$ (pour titrage 1:1).

Le saut de pH au voisinage de l'équivalence est brusque → utiliser indicateur coloré ou pH-mètre.

Formules clés

pH
pH = −log[H₃O⁺]
Concentration H₃O⁺
[H₃O⁺] = 10⁻ᵖᴴ
Ka
Ka = [A⁻][H₃O⁺] / [AH]
pKa
pKa = −log Ka
Équivalence titrage
Ca·Va = Cb·Vb
réaction 1:1
Produit ionique de l'eau
Ke = [H₃O⁺][HO⁻] = 10⁻¹⁴ à 25°C

Méthodes

Identifier l'espèce prédominante

  1. 1Repérer pH de la solution et pKa du couple
  2. 2Comparer : pH < pKa ⇒ AH ; pH > pKa ⇒ A⁻
  3. 3Différence ≥ 2 unités ⇒ une espèce ULTRA majoritaire (>99%)

Exploiter une courbe de titrage

  1. 1Repérer l'équivalence E (méthode des tangentes ou point d'inflexion)
  2. 2Lire VE, en déduire la concentration inconnue : C·V = Cb·VE
  3. 3À la demi-équivalence, pH = pKa du couple titré

Astuces & pièges

Demi-équivalence

À la demi-équivalence, pH = pKa. C'est LA méthode pour trouver le pKa expérimentalement.

Piège à éviter

[H₃O⁺] = 10⁻ᵖᴴ (signe MOINS). Si tu oublies, tu trouves un truc absurde genre 10⁵.

À retenir

Acide FORT : totalement dissocié dans l'eau (HCl, H₂SO₄). Acide FAIBLE : équilibre, et donc Ka utile.

Le coca a un pH ≈ 2,5. Plus acide que ton ex.

Teste-toi

1.[H₃O⁺] = 10⁻³ mol/L. pH = ?

2.pKa(CH₃COOH/CH₃COO⁻) = 4,8. À pH = 3, qui prédomine ?

3.Titrage : VE = 12 mL avec base à 0,1 mol/L titrant 10 mL d'acide. Ca = ?

Exercices corrigés

Tu galères ? Normal. Cherche d'abord, regarde le corrigé après.

EX. 01Facile

Une solution a [H₃O⁺] = 2,5×10⁻⁴ mol/L. Calculer son pH.

EX. 02Difficile

Titrage : 20 mL d'un acide HCl par NaOH 0,1 mol/L. Équivalence à VE = 15 mL. Calculer Cₐ. Quel pH à l'équivalence ?

Pour aller plus loin

Vidéos, fiches et exos vérifiés (Maths et tiques, Lumni, Khan Academy, Physagreg…).

Vidéo · PhysagregAcides et bases — Terminale SpéFiche · LumnipH, pKa, titrages