UAA10 - Chapitre 2 : L'eau dans la théorie de Brönsted

Summary

Ce script explore la capacité unique de l'eau à se comporter à la fois comme un acide et une base, un phénomène appelé amphotérisme. L'eau peut perdre un proton pour devenir acide ou en accepter un pour agir comme une base. Le processus d'auto-ionisation de l'eau, où les molécules d'eau se dissocient en ions H₃O⁺ et OH⁻, est également abordé. Ce phénomène est régulé par la constante d'équilibre Kw. Le script détaille comment les solutions acides, neutres et basiques sont caractérisées par leurs concentrations respectives en ions H₃O⁺ et OH⁻, et présente l'importance du pH dans ces systèmes.

Takeaways

• 😀 L'eau peut se comporter à la fois comme un acide et comme une base, en fonction du milieu dans lequel elle se trouve.
• 😀 Lorsque l'eau rencontre l'ammoniac (NH3), elle perd un proton, ce qui la transforme en acide.
• 😀 L'eau peut également se comporter comme une base lorsqu'elle rencontre de l'acide chlorhydrique, acceptant un proton pour se transformer en H3O+.
• 😀 Dans l'eau pure, des molécules d'eau peuvent se transférer des protons entre elles, produisant des ions H3O+ et OH-.
• 😀 Cette réaction entre les molécules d'eau, appelée auto-ionisation, produit des ions H3O+ et OH- en équilibre.
• 😀 La conductivité de l'eau pure est très faible, indiquant que la concentration d'ions H3O+ et OH- est très faible.
• 😀 La constante d'équilibre de cette réaction, Kw, est égale à 10^-14 à 25°C, ce qui est un nombre facile à utiliser.
• 😀 Kw est le produit des concentrations des ions H3O+ et OH- dans l'eau pure à l'équilibre.
• 😀 La concentration des ions H3O+ et OH- dans l'eau pure est égale à 10^-7 mol/L, ce qui caractérise un milieu neutre.
• 😀 Dans une solution acide, la concentration des ions H3O+ est supérieure à 10^-7 mol/L, tandis que celle des ions OH- est inférieure.
• 😀 Dans une solution basique, la concentration des ions OH- est supérieure à celle des ions H3O+, ce qui caractérise un milieu basique.

Q & A

Qu'est-ce que l'eau peut faire lorsqu'elle est mise en présence d'ammoniac (NH3) ?

L'eau peut se comporter comme un acide et perdre un proton, tandis que l'ammoniac (NH3) peut accepter ce proton, agissant ainsi comme une base.

Dans quelle situation l'eau agit-elle comme une base ?

L'eau agit comme une base lorsqu'elle est mise en présence d'un acide chlorhydrique (HCl), où elle accepte un proton, se transformant en ion H3O+.

Comment le comportement de l'eau peut-il être décrit selon son environnement ?

L'eau est amphotère, ce qui signifie qu'elle peut agir à la fois comme un acide et comme une base, selon l'environnement dans lequel elle se trouve.

Que se passe-t-il dans l'eau pure en termes de transfert de protons ?

Dans l'eau pure, des molécules d'eau peuvent se rencontrer et échanger des protons, ce qui génère des ions H3O+ et OH-, un phénomène appelé autoprolyse de l'eau.

Comment la constante d'équilibre de la réaction de l'autoprolyse de l'eau est-elle exprimée ?

La constante d'équilibre de l'autoprolyse de l'eau, appelée Kw, est le produit des concentrations des ions H3O+ et OH- dans l'eau pure.

Quelle est la valeur de Kw à 25°C ?

La valeur de Kw à 25°C est de 10^-14, ce qui est une constante utilisée pour calculer la concentration des ions H3O+ et OH- dans l'eau pure.

Comment calcule-t-on la concentration des ions H3O+ et OH- dans l'eau pure ?

En utilisant la constante Kw, la concentration des ions H3O+ et OH- dans l'eau pure est de 10^-7 mol/L.

Comment une solution acide affecte la concentration des ions H3O+ et OH- ?

Dans une solution acide, la concentration des ions H3O+ augmente, tandis que la concentration des ions OH- diminue, de manière à maintenir le produit des concentrations égal à 10^-14.

Que se passe-t-il dans une solution basique en termes de concentration ionique ?

Dans une solution basique, la concentration des ions OH- augmente, tandis que celle des ions H3O+ diminue, toujours en maintenant l'équilibre où le produit des concentrations est égal à 10^-14.

Comment peut-on représenter les différents types de milieux sur une échelle de pH ?

Sur une échelle de pH, un milieu neutre est caractérisé par une concentration de H3O+ égale à 10^-7 mol/L. Les milieux acides ont une concentration en H3O+ plus élevée, tandis que les milieux basiques ont une concentration en H3O+ plus faible.