La définition d'un acide et d'une base permet d'expliquer les réactions acide-base et d'établir leur équation.

I Acide et base de Brönsted

Un acide est une espèce chimique susceptible de céder un ou plusieurs ions hydrogène H⁺ ou protons.

Une base est une espèce chimique susceptible de capter un ou plusieurs ions hydrogène H⁺.

La base conjuguée d'un acide de Brönsted est l'entité formée une fois que l'acide a cédé un ion H⁺.

L'acide conjugué d'une base de Brönsted est l'entité formée après que la base a accepté un ion H⁺.

Un couple acide-base est constitué d'un acide et d'une base conjugués, qui s'obtiennent l'un à partir de l'autre par échange (gain ou perte) d'un ion H⁺ selon la demi-équation :

Acide $\rightleftarrows$Base + H⁺

II Établir l'équation de la réaction entre un acide et une base

Une réaction acide-base met en jeu deux couples acide-base. L'acide d'un couple échange un ion H⁺ avec la base conjuguée d'un autre couple selon les équations suivantes :

(1) L'acide 1 cède un proton H⁺ :

(2) La base 2 capte un proton H⁺ :

(1) + (2) Bilan :

Exemple :

Les deux couples mis en jeu sont : CH₃COOH_(aq)/CH₃COO⁻_(aq) et H₃O⁺_(aq)/H₂O_(ℓ).

Méthode

Interpréter une réaction acide-base

L'aniline réagit avec l'eau selon la réaction d'équation :

C₆H₅NH_2(aq) + H₂O_(ℓ)$\rightleftarrows$ C₆H₅NH₃⁺_(aq) +HO⁻_(aq).

a. L'aniline est-elle un acide ou une base ? Quel est le rôle de l'eau ?

b. Montrer que cette réaction s'interprète comme un transfert de proton entre deux espèces.

Conseils

À partir de la définition d'un acide et d'une base de Brönsted, identifiez les deux couples acide-base intervenant dans la réaction étudiée.

Solution

a. • Rôle de l'aniline :

C₆H₅NH_2(aq) gagne un proton et donne C₆H₅NH₃⁺_(aq).

Une espèce capable de capter un proton est une base de Brönsted. L'aniline est donc une base : C₆H₅NH₂ + H⁺$\rightleftarrows$C₆H₅NH₃⁺

Rôle de l'eau :

H₂O perd un proton et donne l'ion hydroxyde HO⁻. Une espèce capable de céder un proton est un acide. Ici, l'eau a un rôle d'acide : H₂O $\rightleftarrows$ H⁺ + HO⁻.

b. La réaction met en jeu deux couples acide-base dont l'acide d'un couple réagit avec la base du second par transfert de proton.

Couple H₂O_(ℓ)/HO⁻_(aq)

H₂O cède un proton : H₂O $\rightleftarrows$H⁺ + HO⁻

Couple C₆H₅NH₃⁺_(aq)/C₆H₅NH_2(aq)

Au cours de cette réaction, l'eau cède un proton et donne sa base conjuguée l'ion hydroxyde, alors que la base aniline capte ce proton et donne son acide conjugué.