Acides et bases selon Brönsted

Un acide et une base

• La théorie de Brönsted décrit les réactions acido-basiques comme un échange de protons ($\text{H}^+$) entre un acide et une base.
• Voici une réaction acido-basique : $$\textcolor{#DC143C}{\text{Acide}} \rightleftharpoons \textcolor{#6495ED}{\text{Base}} + \text{H}^+ $$
• Et donc à chaque fois qu’un acide $\textcolor{#DC143C}{\text{AH}}$ cède un proton, on obtient sa base conjuguée $\textcolor{#6495ED}{\text{A}^-}$.
• $\textcolor{#DC143C}{\text{AH}}$ et $\textcolor{#6495ED}{\text{A}^-}$ forment un couple acide/base : $\textcolor{#DC143C}{\text{AH}}$/$\textcolor{#6495ED}{\text{{A}}^-}$
• Et on obtient la réaction de demi-équation suivante : $$\textcolor{#DC143C}{\text{AH}} \rightleftharpoons \textcolor{#6495ED}{\text{A}^-} + \text{H}^+ \,\,$$
• Quand un acide est capable de céder au moins deux protons $(\text{AH}_2)$, il nous faut écrire au moins deux demi-équations acido-basiques :

• Une espèce chimique pouvant se comporter à la fois comme un acide ou comme une base selon la situation est dite : ampholyte. La solution correspondante est appelée amphotère.
• Un ampholyte est capable à la fois de capter ou de céder un proton selon le milieu réactionnel.

Une réaction acido-basique

• Un acide est capable de céder un ou plusieurs proton(s), tandis qu’une base est capable de capter un ou plusieurs proton(s).
• Ainsi, la réaction de deux espèces permettra de former la base 1 (base conjuguée de l’acide 1) et l’acide 2 (acide conjugué de la base 2) :

$$\text{Acide}1 + \text{Base}2 \rightleftharpoons \text{Base}1 + \text{Acide}2$$

• L’équation de la réaction doit respecter les lois de conservations vues en seconde, de sorte qu’il n’y ait alors plus de protons libres dans la réaction acido-basique.
• Les trois étapes à suivre pour écrire une réaction acido-basique sont :
• Identification des deux couples acide-base en jeu et des espèces (un acide et une base) qui réagissent.
• Écriture des deux demi-équations.
• L’équation bilan de la réaction acido-basique est déduite par somme des deux demi-équations et après équilibre, de façon à ne plus avoir de protons $\text{H}^+$ libres.

Le cas de l’eau

L’eau est un ampholyte. En effet, elle participe à deux couples acide-base.

• Identification des deux couples acide/base

• Écriture des deux demi-équations

• L’équation bilan

$$\textcolor{#4169E1}{\text{H}_2\text{O}} + \textcolor{#1E90FF}{\text{H}_2\text{O}} \rightleftharpoons \textcolor{#4169E1}{\text{OH}^-} + \textcolor{#1E90FF}{\text{H}_3\text{O}^+}$$ $$2 \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \textcolor{#4169E1}{\text{OH}^-} + \textcolor{#1E90FF}{\text{H}_3\text{O}^+}$$

• C’est la réaction d’autoprotolyse de l’eau.