L'acide sulfurique est l'acide le plus fort de notre liste avec une valeur pKa de -10, donc HSO4- est la base conjuguée la plus faible. Vous pouvez voir que l'ion hydroxyde est une base plus forte que l'ammoniac (NH3), car l'ammonium (NH4+, pKa = 9,2) est un acide plus fort que l'eau (pKa = 15,7).
Le pKa d'un couple acide base est défini par la relation suivante : pKa = - Log (Ka). Le pKa va permettre de déterminer la force d'un acide.
Une base B appartenant à un couple acide-base de pKa supérieur à 14 sera donc totalement transformée en ions OH- : on dit qu'il s'agit alors d'une base forte. Une base B appartenant à un couple acide-base de pKa positif ne sera que partiellement transformé en ions OH- : on dit qu'il s'agit alors d'une base faible.
Les acides avec un pKa de valeur inférieure à −1,74 à 25 °C (pKa du cation hydronium H3O+) sont appelés acides forts et se dissocient presque intégralement dans les solutions aqueuses, et donc la concentration de l'espèce acide non dissociée devient indétectable.
Si l'acide est faible, pKa > 0, la réaction précédente n'est pas totale. Conclusion : une solution d'acide faible contient la base A-‐ et toujours l'acide AH. A-‐ accepte un proton : c'est une base faible.
Pourquoi est-ce utile? Un acide est une espèce qui a tendance à perdre un proton. Plus la valeur de pKa est faible, plus le Ka est grand, plus l'acide est fort.
Un acide appartenant à un couple acide-base de négatif sera donc totalement transformé en ions H 3 O + : on dit qu'il s'agit alors d'un acide fort. Un acide appartenant à un couple acide-base de positif ne sera que partiellement transformé en ions H 3 O + : on dit qu'il s'agit alors d'un acide faible.
A l'inverse, si [A–]<[AH], [A–]/[AH]<1, donc log([A–]/[AH])<0 et donc pH<pKa. Enfin, si [A–]=[AH], [A–]/[AH]=1, donc log([A–]/[AH])=0 et donc pH=pKa. Ceci est exactement le principe du diagramme de prédominance.
La constante d'acidité Ka K a est une variante de la constante d'équilibre. La concentration de l'eau n'y apparaît pas puisque l'eau est en phase liquide. La constante d'acidité permet un classement des acides en fonction de leur force. En effet, plus la constante est petite, plus un acide est faible.
La valeur de Ke dépend de la température : Ke = 10−14 à 25◦C. Un acide est dit : — fort dans l'eau ssi il est totalement dissocié dans l'eau ssi Ka > 1 ssi pKa < 0; — faible ssi la dissociation est une réaction équilibrée ssi pKa > 0.
On peut savoir si on a un acide fort ou faible à partir de sa dissociation : S'il se dissocie totalement en solution, il s'agit d'un acide fort. S'il ne se dissocie que partiellement, il est considéré comme un acide faible.
Les acides forts et faibles strong_and_weak_acids-fr
Les acides forts se dissocient complètement dans l'eau et libèrent tous les protons. Dans un acide faible, seule une fraction des molécules d'acide se dissocie. La double flèche indique que la réaction va dans les deux sens jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint.
Le pH initial de la solution est pHinitial = pKa – log ([acide]/[base]) = 4.75 – log (1/1) = 4.75. Le nouveau pH sera : pH = pKa – log ( 1.1 / 0.9 ) = 4.75 – 0.09 = 4.66 Le pH n'aura varié que de 0.09 unité.
L'acide sulfurique est l'acide le plus fort de notre liste avec une valeur pKa de -10, donc HSO4- est la base conjuguée la plus faible.
Définition du pKa
On utilise généralement le Pka plutôt que le Ka pour déterminer la force d'un acide. On remarque que plus l'acide est fort plus le pKa est petit. En effet, si celui est fortement dissocié, la concentration [AH] devient faible.
De deux acides, le meilleur est celui qui possède le Ka le plus grand et donc le pKa le plus petit. C'est l'inverse pour une base : De deux bases, la meilleure est celle qui possède le Ka le plus petit et donc le pKa le plus grand.
pKA, = 15,75 (couple H,O/OH-). = - 1,'75. Les points représentant, sur l'échelle d'acide-basicité de l'eau, les deux couples H30+/Hz0 et HzO/OH- sont donc déplacés symé- triquement de 1,75 unité de pK par rapport aux valeurs 0- 14, les autres couples acide-base conservant les mêmes positions.
Une eau « neutre » possède un pH de 7 unités. Un pH inférieur à 7 indique que l'eau est acide alors qu'un pH supérieur à cette valeur indique qu'il s'agit d'une eau alcaline. La baisse d'une unité de pH implique que l'acidité est multipliée par un facteur 10.
On classe les acides et les bases faibles en fonction de leur constante d'acidité ou de leur pKA. Plus la constante d'acidité KA d'un couple acide-base AH / A– est grande, plus la force de l'acide AH est élevée. Plus le pKA d'un couple acide-base AH / A– est petit, plus la force de l'acide AH est élevée.
Parmi les acides forts, on trouve : l'acide chlorhydrique, solution aqueuse du chlorure d'hydrogène HCl ; l'acide sulfurique H2SO4 ; l'acide nitrique HNO3 ; l'acide iodhydrique, solution aqueuse de l'iodure d'hydrogène HI ; l'acide bromhydrique, solution aqueuse du bromure d'hydrogène HBr ; l'acide perchlorique HClO4 ; ...
En solution aqueuse, l'ion hydroxyde est la base la plus forte possible mais il existe des bases bien plus fortes que celles pouvant exister dans l'eau. Ces bases sont extrêmement utiles en synthèse organique.
L'acide méthanoïque (L'acide méthanoïque (appelé aussi acide formique) est le plus simple des acides...), l'acide éthanoïque et les autres acides carboxyliques sont des acides faibles.