📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition de Brönsted : Un acide est une espèce capable de céder un proton $H^+$. Une base est capable d'en capter un.
- Produit ionique de l'eau : $K_e = [H_3O^+][HO^-] = 10^{-14}$ à 25°C.
- Constante d'acidité $K_a$ : Pour le couple $AH/A^-$, $K_a = \frac{[A^-]{éq}[H_3O^+]{éq}}{[AH]_{éq}}$. On définit $pK_a = -\log(K_a)$.
- Relation pH-pKa : $pH = pK_a + \log\left(\frac{[A^-]}{[AH]}\right)$.
- Taux d'avancement $\tau$ : $\tau = \frac{x_{éq}}{x_{max}}$. Pour un acide faible, $\tau = \frac{[H_3O^+]_{éq}}{C}$.
Méthodes à maîtriser
- Calcul du pH :
- Acide fort : $pH = -\log(C)$.
- Base forte : $pH = 14 + \log(C)$.
- Acide faible : $pH = \frac{1}{2}(pK_a - \log C)$.
- Détermination de l'équivalence : Utiliser la relation à l'équivalence $C_a V_a = C_b V_b$ (pour un dosage acide-base simple).
Exemples corrigés
- Exemple 1 : Solution d'acide éthanoïque à $10^{-2}$ mol/L ($pK_a = 4,8$). $pH = \frac{1}{2}(4,8 - \log(10^{-2})) = \frac{1}{2}(4,8 + 2) = 3,4$.
- Exemple 2 : Équivalence. Dosage de 10 mL d'acide par 5 mL de base de même concentration. On en déduit la stoechiométrie.
Erreurs fréquentes
- Oublier que $K_e$ dépend de la température.
- Confondre $x_{max}$ (théorique) et $x_{éq}$ (réel).
- Ne pas vérifier l'approximation $[H_3O^+] \approx [A^-]$ pour les acides faibles.