Comparaison de la force des acides et bases

Introduction

En chimie, la force d'un acide ou d'une base reflète sa capacité à céder ou à accepter un proton (H\(^+\)).

Acides et bases : définitions

Acide : une substance capable de donner un proton.
Base : une substance capable d'acceptor un proton.

Force relative : acides et bases faibles ou forts

Les acides et bases ne sont pas tous de même force :

Acide fort : se dissocie complètement en solution aqueuse. Par exemple : l'acide chlorhydrique (HCl).
Acide faible : ne se dissocie qu'en partie. Par exemple : l’acide acétique (CH₃COOH).
Base forte : se dissocie complètement. Par exemple : l'hydroxyde de sodium (NaOH).
Base faible : se dissocie partiellement. Par exemple : la calcium hydroxide (Ca(OH)₂) en solution.

La constante d’acidité (Ka)]

La force d’un acide faible est quantifiée par la constante d’acidité \(K_a\), définie par :

\[ K_a = rac{[\mathrm{H^+}][\mathrm{A^-}]}{[\mathrm{HA}]}\]

Plus \(K_a\) est grand, plus l’acide est fort.

La constante de basicité (Kb)]

Pour une base faible, la force est caractérisée par la constante de basicité \(K_b\) :

\[ K_b = rac{[\mathrm{OH^-}][\mathrm{BH^+}]}{[\mathrm{B}]} \]

Plus \(K_b\) est grand, plus la base est forte.

Comparaison

Pour comparer la force de deux acides ou deux bases, il faut examiner leurs constantes :

Acide plus fort si \(K_a\) est plus grand.
Base plus forte si \(K_b\) est plus grand.

Il est aussi utile de se souvenir du produit ionique de l’eau :

\[ K_w = [\mathrm{H^+}][\mathrm{OH^-}] = 10^{-14} \]

Ce qui relie la force relative de l’acide et de la base associée :

\[K_a imes K_b = K_w = 10^{-14}\]

Conclusion

La comparaison de la force des acides et bases repose sur l'analyse de leurs constantes d'acidité et de basicité, ainsi que leur dissociation complète ou partielle.