Réactions acido basiques

[Acidulée]

Bonjour a tous!
Alors voilà je suis en terminale S et j'étudie en ce moment les réactions acido-basiques.
Et il y a quelques points sur lesquels je bloque...
Lorsque l'on a une solution aqueuse avec une base forte, on retrouve dans les produits des ions HO-, mais pas d'ions H30+, donc je ne comprends pas comment la mesure du pH, qui est la concentration d'ions H03-, est possible...
Je me suis renseignée et on m'a dit que c'était du a la réaction d'autoprotolyse de l'eau, mais tout ceci reste relativement flou pour moi...
Merci d'avance pour votre aide et bonne soirée! :)

[SoS(12)]

Bonsoir,

Vous touchez du doigt une des difficultés majeures des réactions acido-basiques. Je vais essayer d'être clair.

Lorsque vous introduisez une base forte dans de l'eau (considérée comme pure), vous n'introduisez effectivement que des ions HO-, et il parait alors troublant de pouvoir mesurer une concentration en ions H3O+, c'est à dire le pH.

Mais effectivement, il existe toujours une réaction dans l'eau, même pure, appelée autoprotolyse de l'eau. Son équation est :
2 H2O --> HO- + H3O+

Elle a très peu lieu, c'est à dire que très peu de molécules d'eau subissent cette réaction. Mais elle a une conséquence importante : dans toute solution aqueuse, il existe un équilibre entre HO- et H3O+. Autrement dit, il ne peut pas y avoir d'HO- sans H3O+, mais pas forcément en même quantité !!

En fait,
la concentration de HO- x la concentration de H3O+ = 10^(-14)
Toujours !

Premier exemple : dans l'eau pure, les deux sont à la même concentration, c'est à dire
la concentration de HO- = la concentration de H3O+ = 10^(-7) mol/L
Ce qui fait bien 10^(-14) lorsque vous faites la multiplication, et pH = 7

Deuxième exemple : si vous introduisez une base forte, vous augmentez considérablement la concentration en HO-, et vous réduisez alors mécaniquement la concentration en H3O+.
Concrètement, si une solution de soude a un pH de 11, cela signifie que la concentration de H3O+ est de 10^(-11) mol/L, et donc celle de HO- est de 10^(-3) mol/L
Ce qui donne bien 10^(-14) lorsqu'on multiplie les deux !

En espérant avoir été clair ...

[Acidulée]

Ahh, d'accord je crois avoir compris! Merci beaucoup :)
Mais alors lorsque l'on écrit l'équation d'une solution aqueuse avec une base forte, dans les produits la présence des ions H30+ est implicite ?

[SoS(12)]

Oui, on n'en tient pas compte car leur quantité est tout à fait négligeable par rapport aux autres espèces chimiques. Et c'est d'ailleurs là que les choses se compliquent, quand on ne peut plus négliger certaines espèces par rapport aux autres.

Mais ce sera pour plus tard dans vos études ...

[Acidulée]

D'accord, je comprends!
Et dans le cas d'une base faible, j'imagine qu'on résonne de la même manière ?

[Acidulée]

Oh et j'aurais une dernière question..
Dans le cas de solution avec une base, le diagramme de prédominance fonctionne comme avec un acide ? C'est a dire que si le pH obtenu est plus grand que le pKA de la base l'espèce acide prédomine ?
Merci d'avance ! :)

[SoS(12)]

Dans le cas d'une base faible, la quantité d'ions HO- qui se forme en solution n'est pas égale à la quantité de base introduite, car la réaction de dissociation de la base n'est pas totale.
Ce qui complique l'affaire, car il faut tenir compte de la constante de la réaction de dissociation de la base.

Par contre, l'équilibre entre HO- et H3O+ est toujours valable. Toujours.

[SoS(12)]

Attention, le pKa indique le pH pour lequel il y a même quantité de l'acide et de la base conjuguée en solution. Peu importe si c'est l'acide ou la base conjuguée qui a été introduit.

Si le pH est plus grand que le pKa, la base est en quantité plus importante.
Si le pH est plus petit que le pKa, l'acide est en quantité plus importante.

Donc votre proposition

C'est a dire que si le pH obtenu est plus grand que le pKA de la base l'espèce acide prédomine

n'est pas correcte.

Si le pH est plus grand que le pKa, c'est la forme basique qui prédomine. L'erreur est de penser qu'il existe un "pKa de la base". Le pKa est valable pour le couple acide/base.

[Acidulée]

Ah oui pardon, j'ai inversé les cas..
Donc on peut même dans le cas d'une base introduite tracer un diagramme de prédominance en fonction du pH de la solution et du pKA du couple acide/base pour savoir laquelle des deux espèces prédomine ?

[SoS(12)]

Bien sûr, aucun problème.

[Acidulée]

Merci beaucoup, votre explication est très claire! :)