Acides, bases et sels

Les composés qui, en solution aqueuse (du latin "aqua", eau), contiennent des ions sont classés en acides, bases ou sels.

Un acide est un composé qui, dans l'eau, libère des protons, c'est-à-dire des ions hydrogène, H ⁺.

Remarque: Pour les puristes, notons qu'en fait l'ion H ⁺ n'est pas libre mais qu'il forme avec une molécule d'eau l'ion oxonium (ou hydronium) H₃O ⁺.

Une base est un composé qui, en solution aqueuse, forme des ions hydroxyles, OH ^-. Un sel est un composé qui libère dans l'eau des ions positifs provenant de la base et des ions négatifs provenant de l'acide.

Caractéristiques des acides :

• Les acides ont une saveur sûre.
  
• Les solutions acides colorent en rouge le papier de tournesol.
  
• Les solutions acides libèrent habituellement de l'hydrogène quand elles réagisent avec la plupart des métaux.
  
• Les solutions acides libèrent du dioxyde de carbone quand elles réagissent avec des carbonates.
  Ex. : HCl + CaCO₃ -> CaCl₂ + H₂O + CO₂.
  
• Le nom des acides qui ne comprennent que de l'hydrogène et un non-métal commence par le nom de ce dernier suivi du suffixe "ure". Ex. : HCl = chlorure d'hydrogène. Si l'acide comprend en plus de l'oxygène, son nom est formé du mot "acide" suivi de la racine du nom du non-métal à laquelle on ajoute le suffixe "eux" ou "ique".
  Ex. : H₂SO₄ = acide sulfurique, H₂SO₃ = acide sulfureux.

Pendant des siècles, les acides étaient uniquement associés à des substances au goût aigre. Le vinaigre, dont l'appellation provient de "vin" et "aigre", contient de l'acide acétique. Cette acide est produit par la réaction entre l'alcool du vin et l'oxygène de l'air. Il est connu depuis 4000 ans et est resté pendant longtemps le seul acide industriel.

Caractéristiques des bases:

• Les bases ont une saveur amère.
  
• Elles colorent en bleu le papier de tournesol.
  
• Le nom des bases est formé du mot "hydroxyde" suivi du nom du métal qu'elles contiennent.
  Ex. : NaOH = hydroxyde de sodium.
  
• Les bases réagissent avec les acides pour donner un sel et de l'eau. Ex. : HCl + NaOH -> NaCl + H₂O

Remarque: Les Anglo-saxons incluent dans les bases des composés comme certains oxydes, qui réagissent avec les acides pour ne donner qu'un sel et de l'eau.

Note: Les bases sont connues depuis aussi longtemps que les acides. Il y a plus de 4000 ans, les Égyptiens en utilisaient dans leur procédé de momification et ce, avant de les employer dans la fabrication du verre.

Caractéristiques des sels:

• Les sels sont des composés obtenus par le remplacement en tout ou en partie de l'hydrogène d'un acide par un métal. Ex. : CuO + H₂SO₄ -> CuSO₄ + H₂O
  
• Quand ils sont solubles, les sels sont en général des électrolytes forts car ils libèrent en solution un grand nombre d'ions.
  
• Ils sont composés d'un élément métallique et d'un élément non métallique. Ex. : CaCl₂ = chlorure de calcium.

Il faut absolument voir la nomenclature

Force des acides et des bases:

Dans une solution, plus la concentration d'ions H ⁺ est grande et plus la solution est acide; plus la concentration en ions OH ^- est grande et plus la solution est basique (ou alcaline). Les composés comme l'eau qui libèrent autant d'ions H ⁺ que d'ions OH ^- sont neutres.

Comme on le constate d'après ce tableau, chaque fois que le pH diminue de 1, la quantité d'ions H ⁺ est 10 fois plus forte.

Note : en fait, le pH = - log [conc. en H ⁺ (en mole/L)].