Réaction acide/base

[BBFIII]

Bonjour à tous.
Je suis un peu en train de m'arracher les cheveux sur mon cours de chimie organique (ta mère).
Du coup, je deviens chauve, y en a partout. Bref, ça ne peux plus continuer.

On me demande d'écrire l'équation de dissolution de NH4Cl dans l'eau pure.

Alors je me suis dit que ça faisait :
NH4Cl + H2O = NH3- + Cl- + H3O+

Puis j'ai réfléchis et puis je me suis dit que ça devait plutôt sans doute faire :
NH4Cl + H2O = NH3 + HCl + H2O

Mais ça pourrait très bien faire
NH4CL + H2O = NH4OH + HCl
Non ?

Bref, je comprends pas.
Je cherche une explication du type "la chimie organique pour les (gros) nuls"

Merci de votre compréhension.
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[Resartus]

Bonjour,
Ben déjà, ce n'est pas de la chimie organique, mais inorganique... (ou minérale, comme on disait autrefois). Le mot organique est réservé aux composés du carbone, à quelques exception près.

Et il y a un certain nombre de choses à apprendre par coeur, comme le fait qu'il existe un ion ammonium NH4+ (qui apparaît notamment quand on dissout du gaz ammoniac dans l'eau). L'équation n'est plus trop difficile à écrire...

Normalement, cela doit être au programme de première au lycée (à moins que les programmes n'aient encore été réduits, depuis la dernière fois que je les ai lus). Essayez d'en trouver sur internet pour vous rafraichir la mémoire (ou peut-être l'apprendre pour la première fois?)

[BBFIII]

J'étais en 1ère L en... 1999, alors j'avoue que les réactions acides/bases...
J'ai repris des études (BTS viticulture oenologie) et j'ai besoin de remise à niveau en chimie et justement, je suis des cours sur internet, mais je ne comprends pas tout, d'où mon besoin d'explications.
Et c'est marrant que ce ne soit pas de la chimie organique parce que c'est dans mon cours de chimie organique du BTS et dans le cours de chimie organique sur internet...

[Resartus]

Bonjour,
Chimie organique selon Larousse : Branche de la chimie consacrée à l’étude du carbone et de ses combinaisons
Wikipedia précise :
"La chimie organique est la chimie du carbone et de ses composés, naturels ou synthétiques2. Certains composés du carbone peuvent faire exception"
Les quelques exceptions sont par exemple le gaz carbonique et le monoxyde de carbone

Mais comme, pour l'essentiel, vous allez travailler sur des molécules organiques (et sur les effets que certaines molécules non organiques auront sur ces produits organiques), ils n'ont peut-être pas jugé très utile de distinguer les deux...


NB : la dissociation de NH4Cl n'est pas une réaction acide-base.

Par contre, vous allez constater ensuite que NH4+ peut, selon la valeur du pH, perdre un proton selon la réaction

NH4+ ->NH3 + H+

Donc NH4+ est bien un acide m(ais il n'y a pas de base

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonjour,
BBFIII se complique la vie pour rien. Quand on dissout NH₄Cl dans l'eau, il n'y a pas de décomposition, Il se forme simplement des ions indépendants, et ces ions sont le ion ammonium NH₄⁺ et le ion chlorure Cl^-.

[BBFIII]

Alors d'accord. Mais comment est ce que je sais qu'il n'y a pas décomposition ?
Il faut juste l'apprendre par coeur ?

[moco]

Le chlorure d'ammonium est un composé qu'on trouve dans certaines oasis du Sahara. Il se forme aussi quand on ouvre deux flacons contenant l'un de l'acide chlorhydrique HCl et l'autre de l'ammoniaque NH3. Ces deux composés (HCl et NH3) sont des gaz. Quand ils se mélangent, cela produit une importante fume blanche de NH4Cl.

[BBFIII]

D'accord, je comprends ça, mais je ne comprends pas comment je peux savoir quand H2O ne fait que dissocier les ions d'une molécule ou quand H2O échange elle aussi des H+ (ou bien quand elle en accepte).

[Resartus]

Bonjour,
Il n'y a pas de règle simple, mais on finit par apprendre des choses...Si votre cours est bien fait, cela viendra en marchant...

La première étape, c'est d'apprendre quelques ions comme ceux des alcalins Na+, K+ etc. et des halogènes (Cl-, Br-, I-)
ainsi que les ions métalliques les plus fréquents, genre Fe2+ et Fe3+, Cu2+, Ag+, etc.
Et il faut connaître aussi quelques autres ions composites, comme justement NH4+, ou bien HCO3-, CO3 2- ou HSO4- et SO4 2-, etc.
Une aide pour retrouver les ionisations les plus probables est de se baser sur la colonne du tableau périodique, qui donne le nombre d'électrons de valence, mais les exceptions sont nombreuses

On doit aussi apprendre que certains acides et bases sont forts, c'est à dire qu'ils vont s'ioniser entièrement dans l'eau :
par exemple HCl, HNO3 H2SO4, NaOH KOH.
Quand on arrive aux acides et bases faibles, il faudra prendre en compte qu'ils ne se dissocient que partiellement. Vous allez devoir apprendre à utiliser la notion de constante de dissociation Ka (dont on prend le logarithme de l'inverse qui est le pKa)

Il existe aussi, pour certains ions, des incompatibilités qui font qu'ils précipitent quand ils se rencontrent. Plus précisément le produit des concentrations ne peut pas dépasser une certaine valeur qui est le produit de solubilité.

On ne peut prédire simplement aucune de ces constantes. Il faut les trouver dans des tables, mais on finit par connaître (au moins qualitativement) certaines choses : par exemple que le Chlorure d'argent AgCl est pratiquement insoluble, ou que l'acide acétique CH3-COOH est un acide faible

En chimie organique, on a quelques méthodes pour retrouver, à défaut des valeurs exactes des Pka des acides, au moins le sens d'évolution quand on remplace un substituant par un autre. Par exemple, on peut prédire que l'acide chloracétique CH2Cl-COOH sera plus fort que l'acide acétique (mais on ne sait pas dire de combien), et que le dichloracétique puis le trichloracétique seront encore plus forts... Mais vous n'en êtes pas encore là...

Pour ce qui est des solubilités, rien de tel : il faut avoir les tables...

[BBFIII]

J'essaie de remettre tout ça en ordre.
Vous me dites qu'en se dissociant NH4Cl donne NH4+ et Cl-.
Mais dans le cas d'une solution aqueuse, n'est ce pas là que NH4+ perd un proton pour se transformer en NH3 ?
Proton que récupèrerai H2O ?
Et dans ce cas là, l'équation ne serait-elle pas celle-ci :

NH4Cl + H2O = NH3 + Cl- + H3O+ ?

[Resartus]

Bonjour,
NH4+ est en effet un acide, puisqu'il peut céder un proton, mais très faible (son pka est de 9,3), et il ne pourra se dissocier (et donner du NH3) qu'en milieu très basique (c'est à dire qu'il y avait déjà dans la solution beaucoup d'ions OH-). Cela ne peut pas être le cas si on se contente de dissoudre du NH4Cl

Vous (re)verrez cela en détail quand vous aborderez dans votre cours ces notions d'acides et bases forts ou faibles, et les formules qui relient la dissociation au pH dans les divers cas. Je n'ai pas eu l'impression que vous en soyez déjà là...

[BBFIII]

C'est bien le problème, c'est que j'en suis déjà là, mais que j'ai laissé certains concepts sur le bord de la route.
J'essaie de comprendre.
Ce que vous me dites ici, c'est que NH4+ est un acide trop faible pour qu'il y ait une réaction acide/base, c'est bien ça ?

Du coup, l'équation serait la suivante :
NH4Cl + H2O = NH4+ + Cl- + H2O

Comme celle du sel de table :
NaCl + H2O = Na+ + Cl- + H2O ?

Je crois qu'il faut que je me plonge dans la chimie des solutions avant de continuer ça.

[Resartus]

Rebonjour,

Retrouvez dans vos cours (en ligne, ou papier, si vous avez) la définition du Ka et du pKa :

Pour un acide AH qui peut se dissocier en A- + H+, le Ka vaut [A-][H+]/[AH].

Ici, l'acide est NH4+, et son Ka sera [NH3][H+]/[NH4+] ou encore log([NH3]=log[NH4+]+ph-pKA
Bien sûr, puisque c'est une réaction équilibrée, il y a toujours un peu de perte de H+ par le NH4+, mais on voit que pour que cette perte soit significative, il faudrait que le ph soit proche du pKa ou supérieure.

Cela serait une solution TRES basique (qui contient très peu de H+, soit beaucoup de OH-, puisque le produit [OH-].[H+] vaut 10^-14). Il faudrait par exemple rajouter NaOH pour obtenir un tel pH