Dix questions pour tester ta maîtrise des acides, des bases de Brönsted et du pH : couples acide-base, transfert de proton, calculs de pH et produit ionique. Choisis une seule réponse par question.
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Selon Brönsted, un acide est une espèce chimique capable de…
Un acide cède un proton ; une base en capte un.
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Quelle est la base conjuguée de l’ion ammonium NH₄⁺ ?
NH₄⁺ ⇌ NH₃ + H⁺ : la base du couple NH₄⁺ / NH₃ est NH₃.
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Quelle espèce est amphotère ?
L’eau est la base du couple H₃O⁺/H₂O et l’acide du couple H₂O/HO⁻.
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Quelle est l’expression du pH ?
Le pH est l’opposé du logarithme décimal de la concentration en ions oxonium, rapportée à c° = 1 mol/L.
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Une solution a un pH égal à 4,0. Sa concentration en H₃O⁺ vaut…
[H₃O⁺] = 10⁻⁴·⁰ = 1,0 × 10⁻⁴ mol/L.
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À 25 °C, une solution a [HO⁻] = 1,0 × 10⁻³ mol/L. Son pH vaut…
[H₃O⁺] = 10⁻¹⁴ ÷ 10⁻³ = 10⁻¹¹ mol/L, donc pH = 11 : solution basique.
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Quel est le pH d’une solution d’acide chlorhydrique à 1,0 × 10⁻³ mol/L (acide fort) ?
Acide fort : [H₃O⁺] = c, donc pH = −log (1,0 × 10⁻³) = 3,0.
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On dilue 100 fois une solution d’acide fort de pH 2,0. Le nouveau pH est…
Diviser c par 100 augmente le pH de 2 unités pour un acide fort.
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Quelle équation traduit une réaction acide-base ?
L’acide CH₃COOH cède un proton à la base NH₃, avec conservation des atomes et des charges.
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À 25 °C, quelle valeur a le produit [H₃O⁺] × [HO⁻] dans une solution aqueuse ?
C’est le produit ionique de l’eau Ke = 1,0 × 10⁻¹⁴ à 25 °C.
Les notions passées en revue dans ce QCM acides pH
- Acide, base et couple de Brönsted
- Réaction acide-base : transfert de H⁺
- Espèce amphotère : l’eau
- pH = −log [H₃O⁺] et [H₃O⁺] = 10⁻ᵖᴴ
- Produit ionique Ke = 1,0 × 10⁻¹⁴
- Acide fort, acide faible et dilution
Le piège classique
Piège classique : croire que le pH augmente quand [H₃O⁺] augmente, ou oublier le signe moins devant le logarithme. Autre piège : appliquer pH = −log c à un acide faible, ou à une base (pour laquelle c’est [HO⁻] qui vaut c, et non [H₃O⁺]).
La bonne habitude
Écris toujours d’abord l’espèce dominante : H₃O⁺ pour un acide, HO⁻ pour une base. Convertis ensuite avec 10^(−pH) ou −log, vérifie l’ordre de grandeur (pH petit = acide, pH grand = basique) et pense à Ke pour passer de [HO⁻] à [H₃O⁺].
Questions fréquentes
Pourquoi écrit-on H₃O⁺ et non H⁺ ?
Le proton H⁺ n’existe pas libre dans l’eau : il se lie à une molécule d’eau et forme l’ion oxonium H₃O⁺. On écrit H⁺ dans les demi-équations pour suivre le transfert de proton.
Que signifie un pH égal à 7 ?
À 25 °C, [H₃O⁺] = [HO⁻] = 1,0 × 10⁻⁷ mol/L : la solution est neutre, comme l’eau pure. À une autre température, la valeur du pH neutre change.
Le pH peut-il être négatif ou supérieur à 14 ?
Oui, pour des solutions très concentrées en acide fort (pH négatif) ou en base forte (pH supérieur à 14), mais l’échelle usuelle de 0 à 14 couvre la plupart des solutions courantes.
Quelle différence entre acide fort et acide faible ?
Un acide fort réagit totalement avec l’eau (pH = −log c). Un acide faible réagit partiellement : son pH est plus élevé que −log c et sa réaction est limitée.