ACIDES & BASES

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Théorie de Brønsted-Lowry (1923)

Couples acidobasiques

Définition symétrique des acides et des bases

Elle définit comme acide toute substance capable d'émettre des protons H+. Ce sera le cas d'un acide faible, HA, comme dans l'équilibre (a), mais aussi de B+(NH4+), dans l'équilibre d'hydrolyse (g), la seule différence résidant dans la charge (0 ou + 1) de l'acide.

Inversement, une base sera toute substance capable de capter les protons : c'est non seulement le cas de BOH dans (g) lu dans le sens ←, mais aussi de l'ion A (acétate) dans (a) lu dans le sens ←, la seule différence résidant dans la charge (0 ou — 1) de la base.

Il s'ensuit que dans un équilibre d'ionisation on ne peut concevoir l'existence de l'acide sans celle de la base correspondante : on dit que la paire HA—A ou B+—BOH forme un couple acide-base. On notera qu'à un acide fort correspond une base faible (et inversement), car si HA est un acide fort, c'est qu'il perd facilement son proton, lequel inversement a peu tendance à réagir sur A, qui se trouve donc être une base faible.

Relation entre constantes de dissociation acide et basique

Avec cette définition, la constante de l'acide sera :

Pour un acide du type HA, elle se confond avec l'ancienne définition (a′) ; avec un acide du type B+, elle n'est autre que l'ancienne constante d'hydrolyse (g′), B+ étant l'acide.

De même, si l'on adopte pour les bases la définition de l'ancienne théorie (capacité à émettre des ions OH), non seulement les bases du type BOH rentrent dans cette catégorie (équations b et b′), mais aussi celles du type A, en vertu de l'équilibre (f et f′), et la constante de la base sera :

Pour une base du type BOH, elle se confond avec l'ancienne définition ; avec une base de type A, elle n'est autre que l'ancienne constante d'hydrolyse (f, f′). Il doit exister une relation entre KA et KB si l'acide et la base concernés appartiennent au même couple acidobasique ; en multipliant membre à membre les deux précédentes équations, on obtient KAKB = [H+][OH] = Ke = 10—14.

Par exemple, la constante de dissociation de l'ammoniaque selon (b′) est 2 [...]


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Acides et bases

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Écrit par :

  • : 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
  • : 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

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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 atomes d'oxygène, l'autre à un seul oxygène, un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/azote/#i_3033

BERZELIUS JÖNS JACOB (1779-1848)

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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

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BRØNSTED JOHANNES NICOLAUS (1879-1947)

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  • Robert ROSSET
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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

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  • Jacques METZGER
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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 diluées d'alcool éthyliq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-carboxyliques/#i_3033

CATALYSE

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CHLORURE D'HYDROGÈNE

  • Écrit par 
  • Universalis
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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 appelle acide chlorhydrique (esprit de sel, acide muriatique) les solutions a […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chlorure-d-hydrogene/#i_3033

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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

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  • Jean-Pierre SCHARFF
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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

  • Écrit par 
  • Antoine POTIER
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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 constante d'équilibre K = 3,2 × 10 —18 qui conduit p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-proprietes-physico-chimiques/#i_3033

ÉLECTROLYTES

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
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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

  • Écrit par 
  • Simone TALBOT-BESNARD
  •  • 2 789 mots
  •  • 10 médias

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

  • Écrit par 
  • Bernard BACH
  •  • 331 mots

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 sensiblement de celles de ses homologues supérieu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acide-formique/#i_3033

GLAUBER JOHANN RUDOLF (1604-1670)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 597 mots
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L’Allemand Johann Rudolf Glauber est le découvreur du sulfate de sodium et considéré comme un des « pères de la chimie » et plus encore de la chimie industrielle. Né en 1604 à Karlstadt (Bavière) d’un père barbier, Johann Rudolf Glauber ne reçoit pas de formation universitaire, ni même d’apprentissage chez un apothicaire. Comme il le dit lui-même, il est un chimiste autodidacte « qui ne s’est jam […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/johann-rudolf-glauber/#i_3033

GUSTATION

  • Écrit par 
  • Matty CHIVA
  •  • 4 811 mots
  •  • 3 médias

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

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER, 
  • Robert de PAPE
  •  • 6 660 mots
  •  • 5 médias

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 plus haut degré, le caractère électronégatif des halogènes plus lourds diminuant progressivement. Les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/halogenes/#i_3033

HYDROGÈNE

  • Écrit par 
  • Paul HAGENMULLER
  •  • 3 566 mots
  •  • 6 médias

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'ionisation exigeant 1 310 kJ. Les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrogene/#i_3033

HYDROXYDES

  • Écrit par 
  • Bertrand DREYFUS
  •  • 182 mots

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 caustique). L'hydroxyde de l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydroxydes/#i_3033

LEWIS GILBERT NEWTON (1875-1946)

  • Écrit par 
  • Jacqueline FAUVARQUE
  •  • 114 mots

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

  • Écrit par 
  • Jean ROUXEL
  •  • 1 618 mots
  •  • 4 médias

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

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 3 377 mots
  •  • 2 médias

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

  • Écrit par 
  • François MATHEY, 
  • Maurice MAURIN, 
  • Maurice SLANSKY
  •  • 9 137 mots
  •  • 15 médias

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

  • Écrit par 
  • Armand TIBI
  •  • 562 mots

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

  • Écrit par 
  • Bernard BACH
  •  • 228 mots

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

  • Écrit par 
  • Claude COLIN, 
  • Alain JARDY
  •  • 9 735 mots
  •  • 16 médias

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, un couple acide-base est défini par la relation : Par exemple, l'anion F − est la bas […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/equilibres-en-solution/#i_3033

SOLVANTS

  • Écrit par 
  • Jacques DEVYNCK
  •  • 1 795 mots
  •  • 1 média

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 solvant est un diélectr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/solvants/#i_3033

STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie inorganique

  • Écrit par 
  • Jacques-Émile GUERCHAIS
  •  • 4 038 mots
  •  • 8 médias

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

  • Écrit par 
  • Gabriel TRIDOT
  •  • 3 514 mots
  •  • 3 médias

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 C. L'acide sulfuriq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acide-sulfurique/#i_3033

SUPPORTS MINÉRAUX, chimie

  • Écrit par 
  • André LOUPY
  •  • 342 mots

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 2 /g), […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/supports-mineraux-chimie/#i_3033

TAMPONS SYSTÈMES

  • Écrit par 
  • Bernard CARTON
  •  • 191 mots

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

  • Écrit par 
  • Robert SYRE
  •  • 5 431 mots
  •  • 7 médias

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 faible concentration, attaquent et fragilisent le t […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tantale-et-niobium/#i_3033

ZINC

  • Écrit par 
  • Noël DREULLE, 
  • Paule DREULLE, 
  • Jean-Louis VIGNES, 
  • Bernard WOJCIEKOWSKI
  •  • 5 307 mots
  •  • 7 médias

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), 68 Zn (18,6 p. 100), 70 Zn (0,5 p. 100). Le coefficient de dilatation à l'état laminé est égal à 0,22 × 10 —4 par d […] 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 12 décembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-et-bases/