bac S : Aurélie 10/02

 

acide base, oxydoréduction, dosages

résumé de cours


sujets 2000, 01 , 02, 03, 04, 05
fiche bac

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acide base

acide : un acide est une espèce chimique susceptible de céder un proton H+.

Une base est une espèce chimique capable de capter un proton H+.

Un couple acide/base noté AH / A- est l'ensemble d'un acide et d'une base tels que :

AH = A- + H+

A 25°C :

exemples :
nom
acide
base conjuguée


chlorure d'hydrogène
HCl
Cl-
HCl = H+ + Cl-
acide éthanoïque ou acétique
CH3-COOH
CH3-COO-
CH3-COOH=CH3-COO-+H+
Ion ammonium
NH4+
NH3
NH4+=NH3 + H+
Ion oxonium
H3O+
H2O
H3O+= H2O + H+
Eau
H2O
HO-
H2O = HO- + H+
dioxyde de carbone dissous
CO2, H2O
HCO3-
CO2, H2O= HCO3- +H+
ion hydrogénocarbonate
HCO3-
CO32-
HCO3- =CO32-+H+
l'eau et l'ion hydrogénocarbonate se comportent soit comme un acide soit comme une base : Ils sont amphotères.

Une réaction acido-basique est une transformation mettant en jeu deux couples acido-basiques, acide1/base1 et acide2/base2, qui échangent un proton H+.

acide1 + base2 = base1 + acide2

exemple :CH3-COOH + HO- = CH3-COO- + H2O


Un indicateur coloré acido-basique contient un couple acide base dont la forme acide a une teinte différente de la forme basique.

Il permet, lors d'un dosage acide base, de repèrer l'équivalence.

L'hélianthine est un indicateur coloré correspondant au couple acide/base noté HIc(aq)/Ic-(aq) où Ic représente un groupe d'atome qui n'est pas explicité et H l'atome d'hydorgène. Le rapport entre la concentration de la forme acide et celle de la forme basique en fonction du pH est donné ci-dessous : ( à pH 1,5 : 100 ; à pH 2,5 : 10 ; à pH 3,5 : 1 : à pH 4,5 : 0,1 )
Lorque [HIc] > 10[Ic-] ou encore pH<2,5, la solution est rouge, c'est la couleur de la forme acide

Lorque [Ic-] >10[HIc] ou encore pH>4,5, la solution est jaune, c'est la couleur de la forme basique.

On appelle zone de virage l'intervalle dans lequel la teinte change ; dans ce cas le pH est compris entre : [2,5 ; 4,5]

 




oxydant et réducteur

Un réducteur est une espèce susceptible de donner un ou plusieurs électron(s).

red = Ox + n e-.

par exemple: Zn = Zn2+ + 2e-. oxydation du zinc

Un oxydant est une espèce susceptible de capter un ou plusieurs électron(s).

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O réduction de l'ion permanganate

Un couple oxydant réducteur noté ox / red est l'ensemble d'un réducteur et d'un oxydant tels que :

red = ox + n e-
couple ox / red
oxydant
réducteur
demi équation
H+ /H2
ion H+
dihydrogène
2 H+ + 2e-=H2
MnO4- /Mn2+
MnO4-
Mn2+
MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O
Fe3+ / Fe2+
Fe3+
Fe2+
Fe3+ +e- = Fe2+
I2 / I-
diiode
ion iodure
I2 + 2e- = 2 I-
S4O62- / S2O32-
S4O62-
S2O32-
S4O62- + 2e- =2 S2O32-
L'écriture des demi-équations rédox est fondée sur les lois de conservation des éléments et des charges électriques.
  • La conservation de la charge électrique est assurée par les électrons.
  • La conservation des éléments nécessite, le cas échéant, l'intervention de l'oxygène (on le trouve dans l'eau pour les solutions aqueuses) et/ou des ions H+ ou H3O+(pour certaines réactions qui ont lieu en milieu acide).

Une réaction d'oxydoréduction met en jeu deux couple rédox. Elle consiste en un transfère d'un ou plusieurs électron(s) du réducteur de l'un des couples à l'oxydant de l'autre couple.

Tous les électrons cédés par le réducteur du premier couple sont captés par l'oxydant du deuxième couple. Par conséquent il n'apparaît aucun électron dans l'équation de la réaction.

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O réduction de l'ion permanganate

5 fois{ Fe2+ = Fe3+ +e- } oxydation de l'ion fer II

MnO4- + 8H+ + 5 Fe2+ = 5 Fe3+ + Mn2+ + 4H2O oxydoréduction


dosages

Doser ou titrer une espèce chimique en solution consiste à déterminer la concentration molaire de cette espèce dans la solution.

L'équivalence E est atteinte lorsque les réactifs (espèce titrée et espèce titrante) ont été mélangés dans les proportions stoechiométriques. A l'équivalence, il y a changement de l'espèce limitante. Avant l'équivalence, l'espèce limitante est l'espèce titrante. Après l'équivalence, l'espèce limitante est l'espèce titrée.

Le repérage de l'équivalence se fait grace au changement de couleur de la solution contenue dans le bécher. (emploi éventuel d'un indicateur coloré)

ou bien par suivi de la conductivité ou de la conductance de la solution


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