Autoprotolyse

d’acide et de base Eau est amphiprotique (càd qu’elle peut se comporter à la fois comme un donneur de H+ et comme un accepteur de H+) La réaction, au cours de laquelle une molécule d’eau transmet un proton à une autre molécule d’eau est appelée autoprotolyse de l’eau 10 2 H2O (l) H3O+ (aq) + OH- (aq) La constante d’équilibre de l’autoprotolyse de l’eau est : Kc = [OH-] [H3O+] [H2O]2 [H2O] = cste = 55,5 mol l-1 Constante d’autoprotolyse Kw = Kc [H2O]2 = [OH-] [H3O+] L’expérience montre que

entre eux selon: H3O+ + HO– = H2O + H2O Par conséquent deux réactions inverses l’une de l’autre ont lieu en même temps et dans les mêmes conditions dans l’eau pure ; cela conduit à l’obtention d’un équilibre ; dans le cas de l’eau, on l’appelle autoprotolyse. Cet équilibre est caractérisé par sa constante : produit ionique: à 25°C , Ke = 1,0.10-14 Ke ne dépend que de la température (Ke augmente quand la température augmente) Dans l’eau pure il y a autant d’ions oxonium que d’ions hydroxyde ( électroneutralité

−𝑙𝑜𝑔⁡𝐾𝑎 = 𝑝𝐾𝑎 3) Couple de l’eau L’eau a la particularité d’être à la fois une base et un acide. On dit que l’eau est une espèce chimique « amphotère ». L’équation de réaction traduisant cet équilibre est appelé « autoprotolyse de l’eau ». On trouve : 2H2O H3O+ + HO- La constate d’équilibre pour le couple de l’eau est appelée Ke. Ainsi : 𝐾𝑒 = [𝐻3𝑂 +][𝐻𝑂−] 𝑝𝐾𝑒 = −𝑙𝑜𝑔𝐾𝑒

des approximations de façon à pouvoir résoudre les exercices. Ces équations portent des noms particuliers. Il s’agit : - de la loi d’action de masse, correspondant à l’expression de K, constante d’équilibre - du produit ionique de l’eau ou autoprotolyse de l’eau : Ke - de l’électroneutralité : dans cette équation, on écrit l’égalité suivante : la somme des concentrations des espèces chargées positivement est égale à la somme des concentrations des espèces chargées négativement. - de la conservation

mètre (S · m−1 ), λi en siemens mètre carré, par mole (S · m2 · mol−1 ), Ci en mole par mètres cube (mol · m−3 ) — des conversions entre les mol · L−1 et les mol · m−3 sont souvent nécessaires. Autoprotolyse L’eau est partiellement ionisée selon l’équation : 2 H2 O(ℓ) ⇄ H3 O+ (aq) + OH− (aq) appelée autoprotolyse de l’eau. Cet équilibre est caractérisé par une constante d’équilibre appelée produit ionique de l’eau, et notée Ke , telle que : Acide sur l’eau L’équation de la réaction d’un acide AH sur

transformation donnée, le taux d’avancement final dépend de la constante d’équilibre et de l’état initial du système. 34 Chapitre 6 Constante d’acidité, produit ionique de l’eau I. Les ions contenus dans l’eau pure: Autoprotolyse de l’eau 1) L’ autoprotolyse de l’eau Expérience : On réalise l’expérience suivant : 1000 Hz afin d'éviter l'électrolyse de l'eau G µA Eau pure L'eau pure conduit très faiblement le courant électrique : c'est donc qu'elle contient des ions . En effet

· m−1 ), λi en siemens mètre carré, par mole (S · m2 · mol−1 ), Ci en mole par mètres cube (mol · m−3 ) — des conversions entre les mol · L−1 et les mol · m−3 sont souvent nécessaires. Autoprotolyse L’eau est partiellement ionisée selon l’équation : 2 H2 O(ℓ) ⇄ H3 O+ (aq) + OH− (aq) appelée autoprotolyse de l’eau. Cet équilibre est caractérisé par une constante d’équilibre appelée produit ionique de l’eau, et notée Ke , telle que : Acide sur l’eau L’équation de la réaction d’un acide AH

pH < pHi la charge nette de l’acide aminé est positive  A un pH > pHi la charge nette de l’acide aminé est négative Notion de pH Définition du pH (potentiel hydrogène) Le pH est définit par la relation : pH = - log [H3O+] = - log [H+] Autoprotolyse de l’eau : H2O + H2O → H3O+ + OHLa constante d’équilibre s’écrit Ke = [OH-][H+]/1 = [OH-][H+] Le produit ionique de l’eau s’écrit donc Ke = [OH-][H+] = 10-14 à 25°C Pour l’eau pure [OH-] = [H+] = 10-7 mol /L, le pH vaut donc 7. Notion de Ka

. . . . . . . . . . . . 2.4 Solvolyse (hydrolyse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 R´eaction tˆotale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 R´eaction limit´ee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Autoprotolyse de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 2 2 2 3 . . . . . . . . . . . . . 3 3 3 3 3 4 4

conductivités molaires ioniques à 25o C : λH3 O+ = 3, 50·10−2 S.m2 .mol−1 λF− = 5, 54·10−3 S.m2 .mol−1 13 Chapitre 6 Réactions acido-basiques en solution R´   R´ ´    Autoprotolyse L’eau est capable de s’ioniser partiellement selon l’équation : 2 H2 O(ℓ) = H3 O+(aq) + OH−(aq) appelée autoprotolyse de l’eau. Cet équilibre est caractérisé par une constante d’équilibre appelée produit ionique de l’eau, et notée Ke , telle que : Qr,´ q Ke = [H3 O+][OH−] e À 25o C, Ke = 10−14 . Notation