Prédire les réactions acide-base
L’ammoniac est une base faible et réagira avec l’acide acétique (un acide faible) pour former des ions ammonium et acétate :
NH3 + CH3COOH 
NH4+ + CH3COO-
L’ammoniac réagira-t-il avec un acide faible ? Supposons que l’hydrogénophosphate de sodium (Na2HPO4) soit ajouté à l’ammoniac. La réaction suivante sera-t-elle favorisée par le produit ?
NH3 + HPO42- NH4+ + PO42-
Pour répondre à cette question, examinons la réaction de l’ammoniac avec l’acide acétique et déterminons pourquoi elle se produit. Dans toute réaction acide-base, un acide réagit avec une base pour former un autre acide et une autre base :
Le Kb de NH3 est de 1,8 x 10-5 et le Ka de l’acide acétique est de 1,8 x 10-5.
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NH3 |
CH3COO- |
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CH3COOH |
NH4+ |
Vous pouvez calculer le Kb de CH3COO- en utilisant le Ka de CH3COOH :
Ka x Kb = Kw
Vous pouvez calculer le Ka de NH4+ en utilisant le Kb de NH3 :
Ka x Kb = Kw
Bien ! Cela montre que la base la plus forte a réagi avec l’acide le plus fort. C’est toujours vrai pour les réactions acide-base. Nous pouvons également utiliser les constantes d’ionisation pour montrer quantitativement que c’est une réaction favorisée par le produit :
Puisque la constante d’équilibre pour la réaction de l’ammoniac et de l’acide acétique est supérieure à un, c’est une réaction favorisant le produit.
Le Ka de HPO42- est de 3,6 x 10-13. La réaction entre NH3 et HPO42- sera-t-elle favorisée par le produit ou le réactif ?
| Produit favorisé | Réactif favorisé |
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Souvenez-vous que la réaction favorisée sera entre l’acide le plus fort et la base la plus forte.
Bien ! La constante d’ionisation de HPO42- est de 3,6 x 10-13 alors que celle de NH4+ est de 5,6 x 10-10. Par conséquent, NH4+ est l’acide le plus fort. La constante d’ionisation de NH3 est de 1,8 x 10-5 alors que la constante d’ionisation de PO43- est de 2,8 x 10-2. Par conséquent, PO43- est la base la plus forte. La réaction privilégiée sera celle entre l’acide le plus fort et la base la plus forte. Par conséquent, la réaction entre NH4+ et PO43- sera favorisée.
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