Pourquoi dit-on qu'un acide a plus de H+ que de OH-

[invitef4a1209d]

Bonjour c'est ma première intervention sur ce forum que je lis souvent. Bon là une question me turlupine depuis pas mal de temps et j'espère avoir une réponse auprès de vous, adaptée à mon niveau de connaissances en chimie, cad amateur débutant.

Voilà. Je comprends qu'une solution neutre a autant de H+ que de OH-

SOLUTION ACIDE :
Plus il y a d'ions H3O+ (ions oxoniums ou hydroniums) plus la solution est acide (pour faire court on dit simplement H+) Jusque là ça va. Mais à partir de là ça se complique :

Lors de la dissociation de Cl dans H2O le chlore, qui possède 17 protons/électrons donc 7 électrons sur sa dernière couche (2+8+7) pour se sentir plus stable (règle de l'octet) va s'acoquiner avec un atome H et partager son électron, Cl devient Cl- et H devient H+ C'est ça ?

Pourquoi dit-on qu'il y a plus de H+ que de OH- je n'arrive pas à visualiser. Les H+ sont toutes prises elles ont formé des molécules de chlorure d'hydrogène, donc il reste un tas de OH- ? Non ? Qu'est-ce qu'ils deviennent ...?

En plus la molécule c'est pas H3O+Cl- mais carrément H+Cl- donc il reste deux oxygènes 1 hydrogène donc des molécules d'eau qui se reforment........ oups je crois que je viens de comprendre.

Bon, qu'est-ce que je n'ai pas bien compris, merci d'éclairer ma lanterne, ce sera très gentil.
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[ZuIIchI]

Cl n'existe pas tout seul vu qu'il est instable. Le chlore et l’appellation commune, est imprécise pour parler soit de l'hypochlorite (= eau de Javel) ou du dichlore.

Le dichlore ne réagit pas avec l'eau donc il n'a pas formation de chlorure d'hydrogène.

Cependant, quand on dissous le gaz chlorure d'hydrogène HCl dans l'eau on obtient de l'acide chlorhydrique HCl qui est totalement dissocié car c'est un acide fort. On aura donc (H⁺, Cl^-) ou (H₃O⁺, Cl^-). Cette solution est acide car elle contient plus de H⁺ que de HO^-. C'est simple à comprendre : H⁺ et HO^- réagissent violemment ensemble pour former H₂O. Si on a autant de H⁺ que de HO^- alors il se formera autant de H₂O. Mais si il y a plus de H⁺ que de HO^-, alors tous les HO^- vont réagir avec autant de H⁺ et les H⁺ restant seront responsables de l'acidité de la solution.

De quels HO- tu parles ? si tu dissous HCl dans de l'eau à pH=7 alors il y a dans l'eau initialement autant de H⁺ que de HO^- (10^-7 mol/L à 25°C). Comme HCl en solution est un acide fort alors on aura beaucoup de H⁺ en excès mais on n'apporte pas d'OH^- ...

Pour en revenir aux ions oxonium, un proton H⁺ dans l'eau est hydraté (= entouré par une molécule d'eau) et donc la forme H₃O⁺ reflète plus la réalité. Cependant ce n'est pas forcément le cas en chimie organique. Si le milieu ne contient pas d'eau alors on n'aura pas la forme H₃O⁺.

[nlbmoi]

Pour compléter le post précédent, comme tu as au départ si on part d'une solution neutre autant de H+ que de HO- : quand tu ajoutes un acide dans l'eau, il se dissocie spontanément plus en moins en H+ et le contre ion correspondant, tu rajoutes donc des H+ à ta solution sans rajouter de HO- donc tu as plus de H+ au final dans ta solution.

[invitef4a1209d]

Merci de m'avoir répondu, c'est trop sympa.

Si je comprends :

L'atome de Cl n'est jamais seul car il est instable. Donc le Cl ne réagit avec l'eau que s'il a capté un ion H+ et devient Cl- Et quand on dit qu'en ajoutant du Cl dans H2O on obtient un acide, en fait c'est du chlorure d'hydrogène qu'on ajoute (Cl-H+) Là je comprends simplement que comme on ajoute du H+ il y a forcément plus de H+ que de OH- Mais que se passe-t-il si on cherche à acidifier une solution sans ajouter de H+....

D'autre part le Na est instable lui aussi et pourtant on peut mélanger cet élément seul avec de l'eau pour obtenir une base, non ?

Dans le cas d'une base il n'y a pas d'ajout d'OH- mais le fait qu'il y ait une réaction d'oxydo-réduction fait s'évaporer le H+ donc il y a plus d'OH- ce qui donne pour le Na de la soude Na+OH- c'est ça ? C'est à cause de l'explosion d'hydrogène qu'il y plus d'OH- ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef4a1209d]

Merci pour ta réponse également

[CN_is_Chuck_Norris]

D'autre part le Na est instable lui aussi et pourtant on peut mélanger cet élément seul avec de l'eau pour obtenir une base, non ?

Dans le cas d'une base il n'y a pas d'ajout d'OH- mais le fait qu'il y ait une réaction d'oxydo-réduction fait s'évaporer le H+ donc il y a plus d'OH- ce qui donne pour le Na de la soude Na+OH- c'est ça ? C'est à cause de l'explosion d'hydrogène qu'il y plus d'OH- ?

Bonjour,
le sodium est instable.... là comme ça, ça ne veut rien dire. j'en ai des blocs dans l'huile depuis plusieurs années...

En revanche, oui, tu peux mélanger du sodium métallique à de l'eau pour donner de la soude (ça fait cher la soude ). il y a dégagement d'hydrogène:
2Na + 2H2O => 2NaOH + H2
le milieu devient donc basique car la concentration en ion OH- augmente lors de la réaction du sodium sur l'eau. Tu ne rajoutes donc pas à proprement parler d'ions OH- directement dans le milieu. Disons que tu les génères in situ par réaction red-ox.

[invitef4a1209d]

Merci Chuck_Norris pour ta réponse.

Je crois que je commence à comprendre :

Pour obtenir une solution acide il faut impérativement incorporer dans H20 un élément lié à un atome d'H. ?

Pour obtenir une solution basique, il faut qu'il y ait oxydo-réduction avec évaporation de H+ ce qui rend la quantité d'OH- plus importante. ?

[CN_is_Chuck_Norris]

Pour obtenir une solution acide il faut impérativement incorporer dans H20 un élément lié à un atome d'H. ?
Pour obtenir une solution basique, il faut qu'il y ait oxydo-réduction avec évaporation de H+ ce qui rend la quantité d'OH- plus importante. ?

Pour avoir une solution acide, il faut générer (ou ajouter) des H⁺.
ex: je mets du HCl (H⁺ + Cl^-) dans l'eau.
ex: on ajoute un acide de Lewis comme l'acide borique: B(OH)₃ qui réagit avec l'eau selon l'équation: B(OH)₃ + H₂O => B(OH)₄^- + H⁺

Pour avoir une solution basique:
on ajoute des ions HO^- ou on les génère in situ (que ça soit par red-ox, alchimie ou une divine intervention...) il faut juste que la concentration en ions HO^- augmente.

PS: il n'y a pas d'évaporation d'ions H⁺. C'est un terme impropre.

[invitef4a1209d]

Merci pour ta réponse elle est très claire.

Toute molécule possédant de l'H+ mélangée avec H2O donnera une solution acide.

Toute molécule possédant des ions OH- mélangée avec H2O ou bien toute réduction de l'H+ donnera une solution basique.

Lors d'une explosion de H+ il n'y a pas évaporation, normal et pardon, seul le H+ part dans l'atmosphère. Mais, please encore, on dit comment quand l'H+ devient gazeux et s'échappe dans l'air.

[CN_is_Chuck_Norris]

le H+ ne devient pas gazeux et ne pars pas dans l'atmosphere.
soit il reste dans la solution. soit il réagit pour devenir autre chose. mais il ne s'évapore pas, n'explose pas ou autre.

tu confonds peut etre avec
2Na + 2H2O => 2NaOH + H2.
dans ce cas, il y a formation d'hydrogène, qui s'échappe du ballon réactionnel sous forme gazeuse.

[invitef4a1209d]

Oui, tu sais je tâtonne en chimie mais ça m'intéresse.

C'est peut-être bien de 2Na + 2H2O => 2NaOH + H2 dont il s'agit mais à mon niveau je ne pourrais pas te dire. Ce que je sais c'est que H2O + Na donne Na+OH-

Je parle donc de la réaction du Na avec H2O. Il y a bien explosion de dihydrogène, non ? qui s'échappe sous forme gazeuse donc moins de H+ dans la solution ?

Si c'est bien ça alors j'ai compris.

Ce qui me posait problème en comparant les solutions acides et basiques c'est que je pensais qu'il suffisait d'un seul élément spécifique pour obtenir un acide (puisque un seul élément peut suffire pour une base) alors que pour obtenir une solution acide il faut ajouter une molécule avec H+

Ensuite si du dihydrogène s'échappe sous forme gazeuse lorsqu'une solution devient basique alors je suis au top.

[ZuIIchI]

1) Non le dihydrogène n'explose pas fortement. Il y a une valeur-seuil de concentration de dihydrogène dans l'air à partir de laquelle le mélange (dihydrogène + air) est explosif. Si tu ouvres une bouteille de H2 mais avec un débit faible et une bonne aération, alors il n'y a pas de risque. Par contre si tu l'ouvres à fond et que le débit est important, alors là tu cours un danger.
Les dégâts que provoque une explosion sont dû aux produit de la réaction qui sont gazeux et qui se dispersent très vite à cause de la pression dans la zone de réaction. La chaleur dégagé y est aussi pour beaucoup. Il faut donc que H2 réagisse avec quelque chose (O2 par exemple) pour qu'il explose.

2) Il est faux de croire que tous les composés contenant de l'hydrogène vont donner des solutions acides. Si tu mets dans l'eau de l'alcool, l'eau ne sera pas acide. Pourtant un alcool est une chaîne carbonée comportant une fonction OH ainsi que des H liés aux carbones de la chaîne. Pour les bases c'est pareil, ajoute Fe(OH)3 et tu verras qu'il ne se dissous même pas ! (sauf en milieu très acide)

3) Pour qu'une solution soit basique, comme CN l'a dit : soit on introduit des OH-, soit on fait réagir des réactifs qui produisent des OH- (soit on peut faire réagir des H+ pour diminuer le pH mais comme il n'y aura pas production de OH- le pH de la solution ne dépassera pas 7). Pour le cas de la réaction du sodium avec l'eau il y a bien un dégagement de H2 ... mais c'est la production de OH- qui est responsable de la hausse du pH. Un autre exemple : la déshydrogénation catalytique : considérons le cyclohexane C6H12.

Il y a bien des H dans la molécule mais la différence d'électronégativité entre C et H n'est pas assez grande pour rendre le H acide.
Si on utilise un catalyseur adapté et qu'on chauffe le liquide on va produire du benzène et 3 fois plus de H2 mais pour autant le pH ne changera pas.

[invitef4a1209d]

Quand on met du Na dans une solution neutre il y a production de OH- attirés par les Na+ du coup il y a des atomes d'H mis sur la touche et qui se promènent dans la solution, atomes H et non ions donc ce ne sont pas des H+ donc majorité de OH- ? Je m'approche ?

[invitef4a1209d]

Non c'est idiot ce que je dis s'il y a OH- alors il y a H+ forcément quelque part, mais que deviennent ces H+ où sont-ils passés...

Finalement c'est bien compliqué tout ça. Je devrais peut-être m'arrêter à l'essentiel les détails me paraîtront peut-être évidents plus tard.

[ZuIIchI]

L'eau c'est H2O. Selon l'équation 2Na + 2H2O => 2NaOH + H2, 2 molécules d'eau participent à la formation de 2 OH-. Il faut donc voir ce que deviennent les H qui étaient avec : 2 H => H2 (dihydrogène). La réaction est donc équilibrée en élément et comme il y a 2 Na+ l'électroneutralité est aussi respectée.

H2O = H+ + HO- c'est de l'acido-basique alors qu'ici l'eau ne joue pas le rôle d'un acide ou d'une base mais d'un oxydant ! Donc on peut très bien ne pas avoir 2 H+ mais H2.

[molecule10]

Bonjour à tous : Remarque jeminstruis qu'apprends-tu aux cours ?? , il faudrait revoir les débuts de la chimie élémentaire !!

[invitef4a1209d]

Je n'apprends pas en cours j'apprends toute seule je suis certainement beaucoup plus âgée que toi.

LOL

[invitef4a1209d]

La réponse me convient parfaitement, elle se rapproche de ce que j'ai dit plus haut.

Vous m'avez tous aidée dans vos réponses et je suis très contente d'avoir à peu près compris.

Bonne fin de semaine à tous.