ACIDES & BASES
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Un acide est un corps capable de céder un ou des protons (une particule fondamentale chargée d'électricité positive) et une base est un corps capable de capter un ou des protons. Chacun a ses caractéristiques. Les acides ont une saveur aigre (l'adjectif latin acidus signifie « aigre », « acide »), et les bases une saveur particulière comme celle de la lessive (le terme d'alcali, nom générique des bases, dérive de l'arabe al-kali, « cendre de plantes », d'où l'on retirait par lessivage du carbonate de potassium).
Les uns et les autres ont une action sur les « indicateurs colorés » : la solution aqueuse (présence d'eau) de tournesol vire au rouge au contact des acides et au bleu au contact des bases ; la solution d'hélianthine est rose en milieu acide et jaune en milieu basique, etc. Ainsi, les indicateurs colorés permettent d'identifier si une espèce est acide ou basique, en établissant une échelle fondée sur un paramètre appelé le pH (p pour potentiel et H pour hydrogène). Cette mesure de l'état d'une solution acidobasique contenant des ions H+ est : pH = — log[H+], où [H+] est la concentration en ions H+ (ou H3O+) et log le logarithme décimal. L'échelle va de pH = 0 (acides forts), pour les solutions à concentration élevée en ions H+ (ou H3O+), jusqu'à 14 pour les bases les plus fortes, c’est-à-dire pour les solutions à concentration élevée en ions OH—. Un pH égal à 7 correspond à une solution neutre. Par exemple, l’acide chlorhydrique concentré (acide fort) a un pH proche de 0 ; la soude, base très forte, a un pH proche de 14. Le pH a une grande importance dans de nombreux domaines.
Les notions d'acide et de base sont indissociables. En effet, tel Janus, la plupart des espèces chimiques en milieu aqueux possèdent un double visage et peuvent se dédoubler en acide et en base.
Le physicien et chimiste suédois Svante Arrhenius (1859-1927) fut le premier à proposer, en 1887, la théorie de l'ionisation des électrolytes pour interpréter les lois physiques de l'électrolyse, méthod [...]
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Écrit par :
- Yves GAUTIER : docteur en sciences de la Terre, concepteur de la collection La Science au présent à la demande et sous la direction d'Encyclopædia Universalis, rédacteur en chef de 1997 à 2015
- Pierre SOUCHAY : professeur à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie Curie et à l'École nationale supérieure de chimie, Paris
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ACÉTIQUE ACIDE
L'acide acétique, acide organique de formule CH 3 COOH, est le membre le plus important de la famille des acides carboxyliques. Il joue avec ses dérivés un rôle essentiel dans de nombreuses synthèses et dégradations biologiques accompagnant le métabolisme des aliments et la formation des tissus. On le trouve à l'état libre dans la sueur et le sang. Il est présent également à l'état libre dans la s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acide-acetique/#i_3033
ACIDES-ALCOOLS
Un acide-alcool est une molécule renfermant au moins une fonction acide carboxylique et une fonction alcool. La nature nous en fournit de nombreux exemples : acides lactique du lait aigri, malique des pommes avant maturité (diacide-monoalcool), tartrique du tartre des vins (diacide-diacool), citrique du citron (triacide-monoalcool), etc. Ces derniers, d'une saveur aigrelette agréable interviennent […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-alcools/#i_3033
ALCOOLS
Dans le chapitre « Acidité, basicité » : […] La fonction alcool présente à la fois un caractère acide et un caractère basique. Son acidité se manifeste lorsqu'il est mis au contact d'une base : le proton est cédé à cette dernière et l'anion alcoolate formé ainsi que l'acide conjugué de la base se trouvent en équilibre avec l'alcool non dissocié : La basicité de l'alcool se manifeste lorsqu'il est mis en présence d'un acide protonique : il f […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alcools/#i_3033
ALDÉHYDES ET CÉTONES
Dans le chapitre « Réactions mettant en jeu l'hydrogène en α du carbonyle » : […] Comme on l'a déjà dit, les aldéhydes et cétones possédant un hydrogène en α présentent une certaine acidité (p K a = 19-20). Cette dernière est due au fait que la base conjuguée est stabilisée par résonance (formule a). La base, anion énolate, est une base et un nucléophile ambidents : le centre basique oxygéné est dur, tandis que le centre carboné est mou. La réactivité d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aldehydes-et-cetones/#i_3033
AMINOACIDES ou ACIDES AMINÉS
Les vingt acides aminés étudiés dans cet article sont les unités structurales de la plupart des protéines. On les a nommés acides aminés, car ce sont des substances organisées autour d'un atome de carbone portant : la fonction acide-COOH, la fonction basique amine-NH 2 (d'où le nom acide aminé ), un atome d'hydrogène et un radical R qui distingue et caractérise les vingt […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/amino-acides-acides-amines/#i_3033
AMMONIAC
Dans le chapitre « Propriétés physiques » : […] L' ammoniac est un gaz incolore, d'odeur vive, à saveur caustique, irritant les muqueuses. Ses caractéristiques physiques essentielles sont indiquées dans le tableau . Elles sont comme celles de l'eau, anormales si on les compare à celles des autres hydrures volatils (phosphine, arsine, stibine). Les températures de fusion et d'ébullition sont plus élevées ; sa chaleur d'évaporation anormalement é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ammoniac/#i_3033
ANALYTIQUE CHIMIE
Dans le chapitre « Potentiométrie » : […] La potentiométrie est une méthode qui mesure la différence de potentiel entre une électrode plongeant dans la solution à analyser (ce qui constitue une demi-pile électrochimique) et une électrode de référence ayant un potentiel fixe et connu. Le potentiel de l'électrode de mesure est relié à la concentration de l'espèce en solution par la loi de Nernst. La pH-métrie est la méthode potentiométrique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-analytique/#i_3033
ARSENIC
Dans le chapitre « Hydrures et dérivés organiques » : […] L' action du zinc en milieu sulfurique dilué transforme un composé quelconque de l'arsenic en hydrogène arsénié ou arsine de formule As H 3 ; cette propriété est utilisée en chimie analytique. Ce gaz (température de fusion − 116,3 0 C, température d'ébullition − 62,4 0 C) peut aussi être obtenu par hydrolyse des arséniures de sodium ou d'alumini […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arsenic/#i_3033
AZOTE
Dans le chapitre « L'anhydride nitreux N2O3 et l'acide nitreux HNO2 » : […] L' anhydride nitreux ou sesquioxyde d'azote n'est pur qu'à l'état solide. Liquide ou gazeux, il est dissocié en mono- et dioxydes dont la combinaison lui tient d'ailleurs lieu de mode de préparation. La molécule de N 2 O 3 est plane. Les deux atomes d'azote sont liés entre eux et comportent une hybridation sp 2 . L'un d'entre eux est associé à deux a […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/azote/#i_3033
BERZELIUS JÖNS JACOB (1779-1848)
Dans le chapitre « La codification du système atomique » : […] Berzelius a pleinement développé le projet de la chimie lavoisienne qui se fonde sur le choix de la masse comme invariant. Mais ses recherches, qui ont abouti à la publication en 1818 d'une première table de masses atomiques, procèdent plus particulièrement des spéculations de Dalton. Celui-ci avait réactivé en 1803 l'antique notion d'atomes dans une théorie des gaz proche de celle de Lavoisier. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jons-jacob-berzelius/#i_3033
BORE
Dans le chapitre « Acides boriques » : […] Par hydratation, l'anhydride borique donne successivement l'acide métaborique HBO 2 (monohydrate de B 2 O 3 ), puis l'acide orthoborique H 3 BO 3 (trihydrate de B 2 O 3 ), mais ne semble pas donner l'acide pyroborique H 2 B 4 O 7 dont l'existence prête à discussion. L'acide métaborique (ou monoborique) HBO 2 existe sous trois formes cristallines ; la variété courante, orthorhombique, est cons […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bore/#i_3033
BRØNSTED JOHANNES NICOLAUS (1879-1947)
Physico-chimiste danois, Johannes Nicolaus Brønsted fit des travaux sur la chimie des solutions et sur les électrolytes ; ces travaux ont conduit à une nouvelle théorie des acides et des bases. Né à Varde dans le Jutland, Brønsted a d'abord étudié le génie chimique au Technical Institute de l'université de Copenhague puis la chimie (1902). Après un court passage dans l'industrie, il revient comme […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/johannes-nicolaus-bronsted/#i_3033
CARBOXYLIQUES ACIDES
Parmi les acides organiques, caractérisés par la propriété de former un sel avec la soude ou la potasse, les acides carboxyliques, définis par le groupement carboxyle fonctionnel —CO 2 H, tiennent une place prépondérante. Le plus anciennement connu est l'acide acétique CH 3 CO 2 H (du latin acetum , « vinaigre »), qui prend naissance par oxydation enzymatique des solutions di […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-carboxyliques/#i_3033
CATALYSE - Généralités
Dans le chapitre « Les grandes familles de catalyseurs solides » : […] Les catalyseurs solides sont en général des métaux ou des composés binaires ou ternaires de ces métaux avec des éléments non métalliques et, de façon plus générale, des solides à point de fusion élevé, indiquant de fortes liaisons chimiques entre leurs atomes ou ions. Comme le note Langmuir (cf. chap. 4, Catalyse hétérogène ), le clivage de tels solides crée une surface haute […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyse-generalites/#i_3033
CATALYSE - Catalyse homogène
Dans le chapitre « Catalyse acido-basique » : […] Les acides et les bases sont les plus simples des catalyseurs de la phase liquide et les plus anciennement connus. Plusieurs définitions leur sont associées. Selon Brønsted, un acide est une substance qui a tendance à perdre un proton ; une base est une substance capable de capter un proton. La définition de Lewis englobe les acides de Brønsted ainsi que tous les composés pouvant donner ou accep […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyse-catalyse-homogene/#i_3033
CHLORURE D'HYDROGÈNE
Formule brute : HCl Masse moléculaire : 36,46 g Point d'ébullition : — 84,9 0 C Point de fusion : — 114 0 C Température critique : 51,54 0 C. Gaz incolore d'odeur forte et étouffante, très soluble dans l'eau (qui à la température ordinaire en dissout environ 450 fois son volume), fumant dans l'air humide, corrosif. On ap […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chlorure-d-hydrogene/#i_3033
COLORANTS
Dans le chapitre « La classification tinctoriale » : […] Si la classification chimique présente un intérêt pour le fabricant de matières colorantes, le teinturier préfère le classement par domaines d'application. Ainsi, il est renseigné sur la solubilité du colorant dans le bain de teinture, son affinité pour les diverses fibres et sur la nature de la fixation. Celle-ci est de force variable selon que la liaison colorant-substrat est du type ionique, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/colorants/#i_3033
COORDINATION (chimie) - Composés de coordination
Dans le chapitre « Ion métallique central » : […] Si l'on considère qu'un simple modèle électrostatique rend compte des interactions cation-coordinat(s), les constantes de stabilité pour des ions de même charge sont inversement proportionnelles au rayon ionique de l'ion métallique : plus le rayon ionique est petit, plus le complexe est stable. En outre, les stabilités sont d'autant plus importantes que l'ion métallique central est chargé ; c'est […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/coordination-chimie-composes-de-coordination/#i_3033
EAU - Propriétés physico-chimiques
Dans le chapitre « Caractère acide et basique » : […] L'eau se combine aux oxydes pour donner des hydroxoacides, des hydroxobases et des hydroxydes amphotères suivant la position de l'oxyde dans la classification périodique et son degré d'oxydation : Cette dernière réaction est d'ailleurs très complexe. L'eau s'ionise suivant l'équilibre : (ΔH 0 = — 55,9 kJ/mol), auquel correspond à 25 0 C une con […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-proprietes-physico-chimiques/#i_3033
ÉLECTROLYTES
On classe sous ce vocable l'ensemble des conducteurs ayant la propriété de conduire le courant électrique par transport simultané de matière vers les électrodes. Appartiennent à ce groupe les acides, les bases et les sels, à l'état fondu ou en solution, ainsi que certains cristaux dit ioniques. Dans le cas des solutions, il s'agit le plus souvent de solutions aqueuses, mais un grand nombre d'autre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electrolytes/#i_3033
FER - L'élément métallique
Dans le chapitre « Action des acides et des bases » : […] La vitesse d'attaque du fer dans une solution d'acide chlorhydrique croît d'abord linéairement, puis en progression géométrique quand la concentration en acide augmente. Elle croît également avec la température. Dans l'acide nitrique et l'acide sulfurique, la vitesse d'attaque du fer passe par un maximum (fig. 7) . L'acide nitrique concentré rend le fer passif, c'est-à-dire qu'il ne s'attaque plu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fer-l-element-metallique/#i_3033
FORMIQUE ACIDE
Encore appelé acide méthanoïque, l'acide formique est secrété notamment par la fourmi. Formule brute H—COOH Masse moléculaire : 50,00 Point d'ébullition : 101 0 C Point de fusion : 8,6 0 C Densité : 1,22 Liquide incolore, à odeur d'acide acétique, miscible à l'eau. Les propriétés chimiques du premier représentant des acides aliphatiques diffèrent […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acide-formique/#i_3033
GUSTATION
Dans le chapitre « Saveur acide » : […] Tous les corps perçus « acides » sont des acides chimiques. Mais les acides aminés, en particulier, sont amers ou sucrés. Les ions H libres sont les déterminants de la stimulation. Les seuils des divers acides exprimés en pH sont plus proches qu'en concentration molaire. Ils ne sont pas identiques, en raison d'une action différente sur chacun d'eux de l'effet tampon de la salive. Un rôle de l'an […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gustation/#i_3033
HALOGÈNES
Dans le chapitre « Caractère oxydant ; halogénures » : […] Dans leurs réactions avec les autres éléments et leurs composés, les halogènes manifestent généralement un fort caractère électronégatif, c'est-à-dire une tendance marquée à leur arracher des électrons pour former des ions F – , Cl – , Br – ou I – . C'est le fluor qui possède cette propriété au pl […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/halogenes/#i_3033
HYDROGÈNE
Dans le chapitre « L'ion H+ » : […] En raison de l'énergie nécessaire à la rupture des liaisons covalentes X − H et du potentiel d'ionisation élevé de l'hydrogène, l'ion H + n'existe que dans les solvants polaires suffisamment ionisants et dans lesquels il comporte une forte énergie de solvatation. La solvatation est facilitée en fait par la très petite taille du proton. Dans l'eau par exemple : l'ionisati […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrogene/#i_3033
HYDROXYDES
Composés chimiques contenant un ou plusieurs groupes d'ions hydroxyles (OH — ). Le cation est en général un ion métallique (Na, K, Mg, Ca, Al) ou un radical organique (comme le tétraméthylammonium). Les hydroxydes sont des bases plus ou moins fortes, les plus fortes étant celles des métaux alcalins (lessives), qui sont très solubles dans l'eau et très caustiques (soude cau […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydroxydes/#i_3033
LEWIS GILBERT NEWTON (1875-1946)
L'“acidité de Lewis” est une notion bien connue des chimistes. Elle découle de la théorie de la liaison covalente, partage d'un doublet d'électrons entre deux atomes, publiée par Lewis en 1916. Gilbert Newton Lewis, né à Weymouth (Massachusetts) et mort à Berkeley, fut un brillant théoricien, au beau parcours : Harvard, Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.), puis Berkeley. Se qualifiant l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gilbert-newton-lewis/#i_3033
NITRIQUE ACIDE
L' acide nitrique est industriellement le plus important des dérivés oxygénés de l' azote. Il tient une place de premier plan dans l'industrie des engrais (nitrate d'ammonium en particulier), son rôle demeure considérable dans le domaine des explosifs (poudre noire, T.N.T., mélinite) et ses implications en industrie organique sont multiples (parfums artificiels, industrie de l'aniline, etc.). […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acide-nitrique/#i_3033
PHÉNOLS
Dans le chapitre « Réactions de l'hydrogène mobile » : […] Les phénols sont des acides très faibles, dont le pK A s'échelonne entre 9,5 et 11,5 ; les moins substitués sont les plus acides. Cette acidité explique une sodation, facile par le métal et totale en présence d'alcoolate ou d'amidure de sodium ; avec les alcalis, la salification est presque totale : En effet, les phénates ne sont que peu hydrolysés, mais des acides même faibles, en particulier le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phenols/#i_3033
PHOSPHORE
Dans le chapitre « Oxoacides, oxoanions et oxosels » : […] La chimie des oxoacides du phosphore est extrêmement complexe et, de ce fait, il y eut pendant longtemps beaucoup de confusion parmi l'ensemble des composés que l'on arrivait à préparer. Actuellement, les déterminations structurales sont mieux connues. On peut diviser les oxoacides du phosphore en deux grandes classes : les oxoacides inférieurs et les oxoacides correspondant à l'acide orthophospho […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phosphore/#i_3033
PHYTIQUE ACIDE
Extrait par Palladin, en 1891, de diverses graines et étudié par Winterstein qui, en 1897, montra qu'il s'agit d'un sel double de calcium et de magnésium dont l'hydrolyse libère un polyol cyclique, le méso-inositol, l'acide phytique est donc l'ester hexa-orthophosphorique du méso-inositol. L'acide phytique est le constituant phosphoré le plus abondant des végétaux ; il est localisé exclusivement d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acide-phytique/#i_3033
PYRANNE
Formule brute : C 5 H 6 O Masse moléculaire : 82,00 g Hétérocycle hexagonal oxygéné à cinq atomes de carbone. Le pyranne possède deux isomères : l'α-pyranne et le γ-pyranne. Il existe aussi de nombreux dérivés, comme les pyrones dans lesquelles un groupement méthylène est remplacé par un carbonyle (coumarine). Le cycle pyronique se rencontre dans plusieurs substances naturelles (acide méconique de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pyranne/#i_3033
SOLUTION ÉQUILIBRES EN
Dans le chapitre « Acides et bases » : […] Selon les concepts introduits par J. N. Brönsted, les acides sont des composés susceptibles de céder des protons : ce sont des donneurs de cette particule. Dans le même temps, les bases , composés à même d'en fixer, en sont des accepteurs . À tout acide correspond une base conjuguée et inversement ; par suite […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/equilibres-en-solution/#i_3033
SOLVANTS
Dans le chapitre « Comment fonctionne un solvant ? » : […] La mise en solution d'un composé résulte d'un ensemble complexe d'interactions entre molécules de solvant et molécules (ou ions) en solution : c'est la solvatation . Les interactions électrostatiques sont assimilables à des interactions ion-dipôle (avec un soluté ionique) ou dipôle-dipôle (avec un soluté moléculaire, caractérisé par son moment dipolaire). Par ailleurs, un so […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/solvants/#i_3033
STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie inorganique
Dans le chapitre « Isomérisation de liaisons » : […] Si un coordinat est ambidentate, c'est-à-dire s'il a plusieurs sites de liaisons, il pourra se lier à l'atome de plusieurs façons. L'exemple le plus connu est celui de Sophus Mads Jørgensen ; il prépara, en 1894, deux isomères du composé [CoNO 2 (NH 3 ) 5 ] Cl 2 ; il émit l'hypothèse que la forme rouge contenait le groupement « nitrito », ce qui veut dire que le cobalt trivalent était lié par un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stereochimie-stereochimie-inorganique/#i_3033
SULFURIQUE ACIDE
Déjà connu il y a huit cents ans sous le nom d'« esprit de vitriol », l'acide sulfurique est essentiellement un produit de l'industrie. Toutefois, sa présence est signalée dans certains torrents volcaniques de l'Amérique du Sud. Dans les sols, l'oxydation du soufre en acide est très lente à l'air humide, mais elle est favorisée par la lumière solaire et une température de 40 0 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acide-sulfurique/#i_3033
SUPPORTS MINÉRAUX, chimie
De nombreux oxydes minéraux naturels tels que les alumines, les argiles et les silices sont utilisés en lieu et place des solvants dans de nombreux procédés de synthèse organique. Grâce aux éléments présents dans leurs structures, notamment des sites oxygénés basiques et des sites métalliques ou acides, et du fait des valeurs élevées des surfaces spécifiques de ces supports (jusqu'à 500 m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/supports-mineraux-chimie/#i_3033
TAMPONS SYSTÈMES
Mélange de solutions dont le pH ne varie pratiquement pas si on lui ajoute de petites quantités d'acide ou de base, ou si on le dilue. On obtient une solution tampon en mélangeant un acide faible et l'un de ses sels de base forte (exemple du mélange acide acétique-acétate de sodium), ou une base faible et l'un de ses sels d'acide fort (ammoniaque-chlorure d'ammonium). Dans la pratique, il est impo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/systemes-tampons/#i_3033
TANTALE ET NIOBIUM
Dans le chapitre « Réaction avec les milieux chimiques » : […] En résumé, on peut dire que le tantale résiste parfaitement, jusqu'à des températures de 180 à 200 0 C, à tous les milieux acides ou neutres, aussi complexes qu'on puisse les imaginer, avec les exceptions suivantes : présence d'acide fluorhydrique, ou de fluor ou d'ions F — libres ; présence de SO 3 libre. En revanche, les bases fortes, même à f […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tantale-et-niobium/#i_3033
ZINC
Dans le chapitre « Propriétés » : […] Les principales caractéristiques physiques du zinc sont fournies dans le tableau . Le zinc cristallise dans le système hexagonal compact ( a = 0,2660 nm, c = 0,4937 nm). Les isotopes stables qui composent le zinc sont : 64 Zn (48,9 p. 100), 66 Zn (27,8 p. 100), 67 Zn (4,1 p. 100 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/zinc/#i_3033
Voir aussi
Pour citer l’article
Yves GAUTIER, Pierre SOUCHAY, « ACIDES & BASES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 avril 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-et-bases/
