Chimie · 3ème InfoThème 2 : Les acides et les bases · Chapitre 4

Acides forts et acides faibles, bases fortes et bases faibles

Objectifs

À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• distinguer un acide fort d'un acide faible d'après le pH de sa solution ;
• distinguer une base forte d'une base faible d'après le pH de sa solution ;
• écrire l'équation d'ionisation correspondante.
Prérequis : solutions acides, basiques, neutres ; produit ionique de l'eau ; électrolytes forts et faibles ; mesure du pH.

Situation de départ

L'acide chlorhydrique et l'acide éthanoïque sont deux acides ; la soude et l'ammoniac sont deux bases.
Pourtant, à concentration égale, leurs solutions n'ont pas le même pH. Qu'est-ce qui les différencie ?

I. Acides forts et acides faibles

1. Comparer deux acides

Animation

On mesure au pH-mètre le pH de deux solutions de même concentration C = 10-2 mol.L-1 :

Même concentration, pH différents

Solution (C = 10-2 mol.L-1)pH[H3O+] = 10-pH
S1 : acide chlorhydrique HCl210-2 mol.L-1 = C
S2 : acide éthanoïque CH3CO2H3,44.10-4 mol.L-1 < C

2. Interprétation : ionisation totale ou partielle

Animation

Pour HCl

  • [H3O+] = C. Une mole de HCl donne au plus une mole d'ions H3O+ : toutes les molécules sont ionisées.
  • HCl + H2O H3O+ + Cl- ; [HCl] = 0 : HCl est un acide fort.

Pour l'acide éthanoïque

  • [H3O+] < C. Seules quelques molécules sont ionisées.
  • CH3CO2H + H2O H3O+ + CH3CO2- ; [CH3CO2H] ≠ 0 : c'est un acide faible.
  • Sa solution contient des ions H3O+, OH-, CH3CO2- et des molécules CH3CO2H.

3. Généralisation : monoacides forts et faibles

Monoacide fort AHMonoacide faible AH
ionisationtotalepartielle
équationAH + H2O H3O+ + A-AH + H2O H3O+ + A-
concentration[H3O+] = 10-pH = C[H3O+] = 10-pH < C
exemplesHCl, HNO3, HBr, HClO4CH3CO2H, HCO2H, HF, C6H5CO2H
Définition

Un monoacide libère au plus une mole d'ions H3O+ par mole d'acide.

Le saviez-vous ?

L'acide méthanoïque HCO2H est aussi appelé acide formique : il a été obtenu pour la première fois en distillant des fourmis écrasées.

Application

À 0,01 mol.L-1, l'acide hypochloreux HClO a un pH de 4,75 et l'acide nitrique un pH de 2.
HClO : [H3O+] = 10-4,75 ≈ 1,78.10-5 < 10-2 : acide faible ; HClO + H2O H3O+ + ClO-.
HNO3 : [H3O+] = 10-2 = C : acide fort ; HNO3 + H2O H3O+ + NO3-.

II. Bases fortes et bases faibles

1. Comparer deux bases

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