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2. Les acides, les bases et les sels
Les électrolytes se divisent en trois grands groupes, soient les acides, les bases et les sels. Pour les distinguer en laboratoire, il faut effectuer le test du papier de tournesol ou encore mesurer le pH.
Cette vidéo d’Allô Prof décrit en détail le test du papier tournesol et fournit des exemples de résultats obtenus avec des substances courantes :
Pour expliquer le comportement des acides et des bases en solution, on peut se baser sur la théorie de Svante Arrhenius, développée il y a plus d’un siècle. Selon Arrhénius, les acides libèrent des ions H+ en solution aqueuse. Leur formule chimique se présente souvent sous la forme HA. Dans l’eau, la molécule se sépare en ions H+ et A-.
D’autre part, pour Arrhenius, une base est une substance qui libère des ions OH- une fois en solution dans l’eau. Sa formule chimique a la forme BOH où B est un ion positif (très souvent un ion métallique). On appelle l’ion OH- l’ion hydroxyde.
De plus, il définit les acides comme des électrolytes produisant des ions H+ et les bases comme des électrolytes libérant des ions OH-. Sa théorie n’a pas été acceptée d’emblée par la communauté scientifique, mais elle constitue aujourd’hui une clé dans la compréhension des phénomènes électrochimiques.
Ce ne sont pas là ses seuls intérêts : dès 1896, il publie des travaux sur l’effet de serre où il prédit l’effet de l’augmentation du gaz carbonique (CO2) atmosphérique sur la température terrestre. Il se penche aussi sur la diversité des espèces en biologie, se passionne pour la géologie et l’astronomie.
Acides
Conductibilité | Papier Tournesol | pH | Dissociation électrolytique |
---|---|---|---|
De faible à forte | Rouge reste rouge Bleu devient rouge | inférieur à 7 | HA → H+ + A- A : Non-métal ou ion polyatomique |
Acides | Exemples de dissociation |
---|---|
Acide fluorhydrique | HF → H+ + F- |
Acide chlorhydrique | HCl → H+ + Cl - |
Acide bromhydrique | HBr → H+ + Br - |
Acide sulfurique | H2SO4 → 2H+ + SO42- |
Acide borique | H3BO3 → 3H+ + BO33- |
Acide acétique | CH3COOH → H+ + CH3COO- |
Bases
Conductibilité | Papier Tournesol | pH | Dissociation électrolytique |
---|---|---|---|
De faible à forte | Rouge devient bleu Bleu reste bleu | supérieur à 7 | BOH → B+ + OH- B : Métal ou NH4+ |
Bases | Exemples de dissociation |
---|---|
Hydroxyde de potassium | KOH → K+ + OH- |
Hydroxyde de sodium | NaOH → Na+ + OH- |
Hydroxyde de calcium | Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH- |
Hydroxyde de magnésium | Mg(OH)2 → Mg2+ + 2OH- |
Hydroxyde d'aluminium | Al(OH)3 → Al3+ + 3OH- |
Hydroxyde d'ammonium | NH4OH → NH4+ + OH- |
Sels
Conductibilité | Papier Tournesol | pH | Dissociation électrolytique |
---|---|---|---|
De faible à forte | Rouge reste rouge Bleu reste bleu | =7 | BA → B+ + A- A : Non-métal ou ion polyatomique B : Métal ou NH4+ |
Sels | Exemples de dissociation |
---|---|
Chlorure de potassium | KCl → K+ + Cl- |
Nitrate de lithium | LiNO3 → Li+ + NO3- |
Bromure d'ammonium | NH4Br → NH4+ + Br - |
Nitrite de magnésium | Mg(NO2)2 → Mg2+ + 2NO2- |
Phosphate de calcium | Ca3(PO4)2 → 3Ca2+ + 2PO43- |
Acétate de sodium | CH3COONa → Na+ + CH3COO- |
Autres
Conductibilité | Papier Tournesol | pH | Dissociation électrolytique |
---|---|---|---|
Nulle | Rouge reste rouge Bleu reste bleu | =7 | Aucune dissociation |
Autres | Exemples de dissolution |
---|---|
Éthanol (attention, fausse base) | C2H5OH (l) → C2H5OH (aq) |
Glucose | C6H12O6 (s) → C6H12O6 (aq) |
Dioxyde de carbone | CO2 (g) → CO2 (aq) |