Cette fiche résume sur une page le cours d'acide-base de Terminale spécialité physique-chimie : couples, pH, acides forts et faibles, KA et pKA, diagramme de prédominance. Elle sert à réviser pour le bac.

  • Gratuit
  • PDF A4, 1 page
  • Version téléphone, 2 pages
  • Bac 2027
Fiche Acide-base : couples acide/base en couleur, équation de l'acide éthanoïque avec l'eau, formules du pH, de τ et de KA, axe de prédominance gradué en pH autour du pKA.Fiche Acide-base, seconde page de la version téléphone
Télécharger la fiche (PDF A4)Version téléphone (PDF, 2 pages)

Ce que contient la fiche Acide-base

Couples acide / base

Un acide cède un ion H+ ; une base en capte un. Un couple AH / A− s'écrit AH ⇌ A− + H+. La fiche donne les couples à connaître : acide carboxylique R−COOH / R−COO− (ion carboxylate), amine R−NH3+ / R−NH2, les deux couples de l'eau H3O+ / H2O et H2O / HO−, et ceux de l'acide carbonique CO2,H2O / HCO3− et HCO3− / CO32−. Une espèce amphotère, comme H2O ou HCO3−, est l'acide d'un couple et la base d'un autre.

Écrire une réaction acide-base

Dans une réaction acide-base, l'acide d'un couple donne un ion H+ à la base d'un autre couple. L'exemple de la fiche est l'acide éthanoïque dans l'eau : CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO−(aq) + H3O+(aq). Une flèche courbe montre le transfert d'un H+ de l'acide 1 vers la base 2, ce qui forme la base 1 et l'acide 2. Les étiquettes placées sous chaque espèce relient chaque réactif à la forme conjuguée qu'il donne parmi les produits.

pH et concentration en ions oxonium

Le pH se calcule à partir de la concentration en ions oxonium : pH = −log([H3O+] / c°). Inversement, [H3O+] = c° × 10−pH. La concentration standard c° rend sans unité le rapport placé dans le logarithme. Les deux relations sont équivalentes : la première fait passer d'une concentration au pH, la seconde retrouve la concentration en ions oxonium à partir d'un pH mesuré.

Acide fort ou faible ? Taux d'avancement final τ

Un acide fort réagit avec l'eau de façon quasi totale : on écrit une flèche simple → et pH = −log(c / c°). Un acide faible réagit de façon limitée, jusqu'à un équilibre : on écrit une double flèche ⇌ et pH > −log(c / c°). Le taux d'avancement final chiffre cette différence : τ = xf / xmax = [H3O+]f / c, où c est la concentration apportée en acide.

Constante d'acidité KA et pKA

KA est la constante d'équilibre de la réaction de l'acide du couple avec l'eau : AH(aq) + H2O(l) ⇌ A−(aq) + H3O+(aq). Elle vaut KA = [A−]éq × [H3O+]éq / ([AH]éq × c°), et pKA = −log KA. On en déduit pH = pKA + log([A−] / [AH]). À concentration égale, l'acide le plus fort a le plus grand KA, donc le plus petit pKA.

Diagramme de prédominance

Le diagramme place le pKA sur un axe gradué en pH. Si pH < pKA, la forme acide AH prédomine ; si pH > pKA, c'est la base A−. Pour pH = pKA, les deux formes ont la même concentration : [AH] = [A−]. Ces trois cas se lisent sur la relation pH = pKA + log([A−] / [AH]) du bloc précédent, selon le signe du logarithme.

Indicateur coloré

La fiche retient une seule règle pour choisir un indicateur coloré : sa zone de virage doit contenir le pH à l'équivalence. Le changement de couleur se produit alors au moment où l'équivalence est atteinte, ce qui permet de la repérer pendant le titrage. Le montage, la courbe de pH et le calcul à l'équivalence sont résumés dans la fiche Titrage, qui complète celle-ci.

Ce qui tombe au bac

Sur les 78 exercices de bac de 2021 à 2026 classés dans ce thème, le diagramme de prédominance est la notion la plus fréquente. Ces exercices sont souvent associés à un titrage pH-métrique (37 %) ou à une dilution (28 %), traités dans la fiche Titrage.

  • 40 % : diagramme de prédominance
  • 9 % : constante d'acidité
  • 9 % : indicateur coloré
  • 6 % : réaction acide-base
  • 6 % : taux d'avancement final
  • 5 % : couple acide-base
  • 5 % : constante d'acidité et pH

S'entraîner : exercices corrigés du bac

Tous les exercices corrigés du bac sur ce thème :

Acide-base (410 sujets)

Les autres fiches de physique-chimie Terminale

TitrageDeuxième loi de NewtonThermodynamiqueSynthèse organiqueCinétique chimiqueSpectroscopieDosage par étalonnagePiles et électrolyseÉquilibre et sens d'évolutionDécroissance radioactiveMouvement dans un champ uniformeSatellites et lois de KeplerLunette astronomiqueCircuit RCOndes et sonMécanique des fluidesDiffraction et interférencesEffet DopplerLumière : dualité onde-particule

Voir toutes les fiches · Sujets et corrigés du bac de physique-chimie