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c
3
Û
kD
T—I
o
rsl
OI
>C L
o
U
Les réactions acide-base dans Teau
1. Uautoprotolyse de l’eau
L’équilibre d’échange de protons entre deux molécules d ’eau est :
2 H 2O
H30^ +OH
Cette dissociation de l’eau en
OH" est appelée auto-ionisation de l’eau ou
autoprotolyse de l’eau. Cet équilibre acido-basique est caractérisé par la constante
d ’équilibre :
K =
(a ). x(¿/ O'' o n ^eq
V JJ Q+ /eq
(^H,0
L’activité de l’eau, le solvant, est égale à 1 et les activités sont assimilées aux
concentrations. On définit ainsi la constante d’équilibre, notée
et appelée constante
d’autoprotolyse de l’eau ou produit ionique de l’eau.
^ . = [ H 3 0 n ,,x [ O H -] ,^
À 25 °C ^ =10"'" d ’où pK = - l o g ^ =14
La valeur de K^„ très faible à T ambiante, montre que F autoprotolyse de l’eau est
faible. L’eau pure est en effet très peu conductrice indiquant que peu d’ions HjO^et
OH" sont présents. Dans l’eau pure, les concentrations en cations hydronium HjO^et
en anions hydroxyde OH" sont égales à cause de l’électroneutralité de la solution. Leur
concentration est égale à 10"^ mol • L"'.
Dans l’eau pure [H 3O ' ] = [OH ] = 10 ’ mol • L
Les concentrations en H30^ et OH" sont reliées entre elles par la constante
d ’autoprotolyse K^. Si la concentration dans l’eau en H30^augmente suite à l’ajout d’un
acide par exemple, alors la concentration en OH" diminue pour que le produit
reste
constant. De même, si la concentration en OH" augmente suite à l’ajout de base, alors
la concentration en H30^ diminue. La valeur de
permet donc de déduire facilement
la concentration en ions OH" connaissant la valeur de celle en H30^(et inversement).
Température
0 °C
25 "C
40 ”C
60 °C
K,
0 ,1 x 1 0 '"
1x 10 -'"
3 ,0 x 10 '"
3,6x10-'^
Valeurs de la constante d’autoprotolyse de l’eau en fonction de la température
La réaction :
( 1)
2 H 2O
peut aussi être écrite sous la forme :
H 3O
H 3 0 ^ + O H
H" + O H '
(2 )
La valeur du produit ionique de l’eau est identique pour (1) et (2).
Le proton en solution aqueuse peut être écrit sous la forme H^ou H30^. En effet
u , o + u
H 3 0 ^
Les deux écritures du proton, № e t H30% sont utilisées dans cet ouvrage.
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Les réactions acide-base dans Teau
1. Uautoprotolyse de l’eau
L’équilibre d’échange de protons entre deux molécules d ’eau est :
2 H 2O
H30^ +OH
Cette dissociation de l’eau en
OH" est appelée auto-ionisation de l’eau ou
autoprotolyse de l’eau. Cet équilibre acido-basique est caractérisé par la constante
d ’équilibre :
K =
(a ). x(¿/ O'' o n ^eq
V JJ Q+ /eq
(^H,0
L’activité de l’eau, le solvant, est égale à 1 et les activités sont assimilées aux
concentrations. On définit ainsi la constante d’équilibre, notée
et appelée constante
d’autoprotolyse de l’eau ou produit ionique de l’eau.
^ . = [ H 3 0 n ,,x [ O H -] ,^
À 25 °C ^ =10"'" d ’où pK = - l o g ^ =14
La valeur de K^„ très faible à T ambiante, montre que F autoprotolyse de l’eau est
faible. L’eau pure est en effet très peu conductrice indiquant que peu d’ions HjO^et
OH" sont présents. Dans l’eau pure, les concentrations en cations hydronium HjO^et
en anions hydroxyde OH" sont égales à cause de l’électroneutralité de la solution. Leur
concentration est égale à 10"^ mol • L"'.
Dans l’eau pure [H 3O ' ] = [OH ] = 10 ’ mol • L
Les concentrations en H30^ et OH" sont reliées entre elles par la constante
d ’autoprotolyse K^. Si la concentration dans l’eau en H30^augmente suite à l’ajout d’un
acide par exemple, alors la concentration en OH" diminue pour que le produit
reste
constant. De même, si la concentration en OH" augmente suite à l’ajout de base, alors
la concentration en H30^ diminue. La valeur de
permet donc de déduire facilement
la concentration en ions OH" connaissant la valeur de celle en H30^(et inversement).
Température
0 °C
25 "C
40 ”C
60 °C
K,
0 ,1 x 1 0 '"
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Valeurs de la constante d’autoprotolyse de l’eau en fonction de la température
La réaction :
( 1)
2 H 2O
peut aussi être écrite sous la forme :
H 3O
H 3 0 ^ + O H
H" + O H '
(2 )
La valeur du produit ionique de l’eau est identique pour (1) et (2).
Le proton en solution aqueuse peut être écrit sous la forme H^ou H30^. En effet
u , o + u
H 3 0 ^
Les deux écritures du proton, № e t H30% sont utilisées dans cet ouvrage.
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