SOS physique-chimie

Bonsoir

J'ai un contrôle lundi sur les acides et les bases mais je me pose quelques questions, pouvez-vous m'éclairer svp

- Pourquoi le produit ionique de l’eau c’est un produit et non autre chose (par exemple une somme) ? Pourquoi nous n’avons pas Ke = [H3O+]+[OH-] au lieu de Ke = [H3O+].[OH-] ?

- La constante d’acidité ne concerne que les réactions limitées ?

- Je ne comprends pas d’où vient la formule de la constante d’acidité ? Pourquoi elle s’écrit comme ça et pas autrement ?

- Est-ce que le diagramme de prédominance a un lien avec le fait qu’un acide (base) soit fort ou faible ?

- Je ne comprends pas ce que c’est une réaction d’un acide fort avec une base forte


Merci à ceux qui pourront m'aider

Bonjour Léo, je vais essayer de répondre à vos questions, mais peut-être que certaines de mes réponses vous laisseront insatisfait. Prenons vos questions dans l'ordre.
- Pourquoi le produit ionique de l’eau c’est un produit et non autre chose (par exemple une somme) ? Pourquoi nous n’avons pas Ke = [H3O+]+[OH-] au lieu de Ke = [H3O+].[OH-] ?
Tout simplement parce que expérimentalement cela se passe ainsi.
- La constante d’acidité ne concerne que les réactions limitées ?
La constante d'acidité fait intervenir les deux espèces du couple (la concentration de la base au numérateur, la concentration de l'acide au dénominateur. Si l'acide est fort, il est totalement dissocié en sa base conjuguée et vous ne pouvez plus définir la constante d'acidité (on ne sait pas diviser par zéro)
- Je ne comprends pas d’où vient la formule de la constante d’acidité ? Pourquoi elle s’écrit comme ça et pas autrement ?
Je vous ferai la même réponse: parce que expérimentalement c'est ce que l'on constate
- Est-ce que le diagramme de prédominance a un lien avec le fait qu’un acide (base) soit fort ou faible ?
Vous ne pouvez établir de diagramme de prédominance pour un acide (base) fort car l'acide fort en solution aqueuse est totalement dissocié en sa base. Par exemple si vous faites barboter du chlorure d'hydrogène (gazeux) dans de l'eau, vous ne trouverez pas de molécule HCl dans l'eau mais des ions H3O+ et la base conjuguée de HCl c'est à dire Cl-. On pourrait dire que, dans le cas d'un acide fort, la base prédomine sur l'acide en solution.
- Je ne comprends pas ce que c’est une réaction d’un acide fort avec une base forte
La réaction d'un acide sur une base peut être totale (c'est le cas d'un acide fort réagissant avec l'eau), mais elle peut être limitée (cas d'un acide faible réagissant avec l'eau). Quand on fait réagir un acide fort sur une base forte, la réaction est totale, le réactif limitant est totalement consommé.

J'espère que ces réponses vous auront permis d'avancer.

Merci pour votre intervention

Pour la constante d'acidité si cette fois c'est la base qui est forte alors on a 0 au numérateur ?

On parle d'acide (base) fort ou faible que pour les réactifs et non les produits ?

Mais à quoi sert le diagramme de prédominance ? Qu'est ce qui nous renseigne sur la réaction ?

Pour un acide ou une base forte, on ne définit pas de constante d'acidité (ou de basicité). En général, en solution aqueuse, l'acide et sa base conjuguée coexistent (si l'acide est faible). Le diagramme de prédominance permet de savoir, selon la valeur du pH, quelle espèce sera plus abondante que l'autre en solution. Cela permet de simplifier les calculs: quand une espèce est 100 fois moins présente en solution que l'autre, sa concentration est négligeable devant la concentration de l'autre espèce.

Si l'acide est fort, il est totalement dissocié en sa base conjuguée et vous ne pouvez plus définir la constante d'acidité (on ne sait pas diviser par zéro)

Mais qu'est ce qu'il se passe si c'est ma base qui est forte ? C'est le numérateur qui fait 0 ?

Je viens de vous dire que pour un acide (ou une base) fort, on ne définit pas de constante d'acidité, donc il n'y a pas de dénominateur. Comment faut-il vous l'écrire?

Désolé j'avais du mal à comprendre mais je viens de comprendre, merci


Pour la prédominance, on peut aussi utiliser un tableau d'avancement pour déterminer quelle espèce chimique prédomine ?


La formule ph=-log([H3O+]) est la formule générale du pH ? Et le reste ( pH=-log(C), pH=pke+log(C), pH=pka+log(A-/AH),...) c'est pour les cas particuliers ?

Vous pouvez bien évidemment utiliser un tableau d'avancement pour connaitre quelle espèce prédomine, mais ce sera au prix d'un calcul de concentrations. Avec le diagramme de prédominance, nul besoin de calcul, la connaissance du pH vous permet tout de suite de connaitre quelle espèce, de l'acide ou sa base conjuguée prédomine.
La formule pH= -Log ([H3O+]) est la définition du pH (pour la classe de terminale S), pour les autres formules que vous donnez, elles permettent de calculer le pH dans le cas d'un acide fort ou d'une base forte dont on connait la concentration. Quant à la dernière formule, elle découle de la définition même de la constante d'acidité Ka. Ce doit être dans votre cours de chimie.