La définition d’un acide et d’une base permet d’expliquer les réactions acide-base et d’établir leur équation.
I) Acide et base de Brönsted
Un acide est une espèce chimique susceptible de céder un ou plusieurs ions hydrogène H+ ou protons.
Une base est une espèce chimique susceptible de capter un ou plusieurs ions hydrogène H+.
À noter
L’ion hydrogène H+ n’est constitué que d’un seul proton (l’atome H ayant perdu son seul électron). C’est pourquoi il est souvent appelé proton.
La base conjuguée d’un acide de Brönsted est l’entité formée une fois que l’acide a cédé un ion H+.
L’acide conjugué d’une base de Brönsted est l’entité formée après que la base a accepté un ion H+.
Un couple acide-base est constitué d’un acide et d’une base conjugués, qui s’obtiennent l’un à partir de l’autre par échange (gain ou perte) d’un ion H+ selon la demi-équation :
Acide Base + H+
II) Établir l’équation de la réaction entre un acide et une base
Une réaction acide-base met en jeu deux couples acide-base. L’acide d’un couple échange un ion H+ avec la base conjuguée d’un autre couple selon les équations suivantes :
(1) L’acide 1 cède un proton H+ :
(2) La base 2 capte un proton H+ :
(1) + (2) Bilan :
Exemple :
Les deux couples mis en jeu sont : CH3COOH(aq)/CH3COO−(aq) et H3O+(aq)/H2O(ℓ).
Méthode
Interpréter une réaction acide-base
L’aniline réagit avec l’eau selon la réaction d’équation :
C6H5NH2(aq) + H2O(ℓ) C6H5NH3+(aq) +HO−(aq).
a. L’aniline est-elle un acide ou une base ? Quel est le rôle de l’eau ?
b. Montrer que cette réaction s’interprète comme un transfert de proton entre deux espèces.
Conseils
À partir de la définition d’un acide et d’une base de Brönsted, identifiez les deux couples acide-base intervenant dans la réaction étudiée.
Solution
a. • Rôle de l’aniline :
C6H5NH2 + H+C6H5NH3+
Rôle de l’eau :
H2O H+ + HO−.
b. La réaction met en jeu deux couples acide-base dont l’acide d’un couple réagit avec la base du second par transfert de proton.
Couple H2O(ℓ)/HO−(aq)
H2O cède un proton :H2OH+ + HO−
Couple C6H5NH3+(aq)/C6H5NH2(aq)
Au cours de cette réaction, l’eau cède un proton et donne sa base conjuguée l’ion hydroxyde, alors que la base aniline capte ce proton et donne son acide conjugué.