Chimie : Transferts de Protons et d'Électrons

Flashcards de vocabulaire et concepts clés sur les réactions de transfert de protons (acides/bases) et d'électrons (redox), incluant les définitions théoriques, les formules de pH et le fonctionnement des piles.

Acide (définition générale)

Substance qui rougit la TT et qui a une saveur aigre.

Base (définition générale)

Substance qui bleuit la TT et qui a une saveur amère.

Acide selon Liebig

Substance qui contient un ou plusieurs H remplaçable(s) par un métal.

Acide selon Arrhenius

Substance contenant un ou des atomes d'hydrogène libérables au contact de l'eau sous forme d'ions $H^+$ (ion hydronium $H_3O^+$).

Base selon Arrhenius

Substance contenant un ou plusieurs groupements $OH$ libérables au contact de l'eau sous forme d'ions $OH^-$.

Réaction de salification

Réaction de neutralisation selon Arrhenius ($HM' + MOH \rightarrow H_2O + MM'$) qui aboutit à la formation d'un sel.

Acide selon Brönsted-Lowry

Substance capable de libérer un proton $H^+$.

Base selon Brönsted-Lowry

Substance capable de recevoir un proton $H^+$.

Base conjuguée

Entité $A^-$ formée lorsqu'un acide $HA$ a libéré son proton $H^+$.

Ampholyte

Substance capable de jouer un rôle d'acide de Brönsted en présence d'une base et un rôle de base de Brönsted en présence d'un acide (ex: l'eau).

Autoprotolyse

Réaction de transfert de proton entre les molécules de solvant.

Constante d'acidité ($K_a$)

$K_a = \frac{[A^-] \times [H_3O^+]}{[HA]}$ (plus le $K_a$ est grand, plus l'acide est fort).

Relation entre $pK_a$ et $pK_b$

$pK_a + pK_b = 14$.

Règle du gamma

Règle stipulant que la réaction acide-basique favorisée est celle qui fait réagir l'acide le plus fort avec la base la plus forte.

pH (définition)

$pH = -\log([H_3O^+])$. La solution est acide si le $pH < 7$, neutre si $pH = 7$, et basique si $pH > 7$.

Zone de virage

Intervalle de pH dans lequel aucune forme d'indicateur coloré ne domine, défini par $\text{pKa} - 1 \leq \text{Zone de virage} \leq \text{pKa} + 1$.

Solution tampon

Solution formée d'un acide faible et de sa base conjuguée dont le $pH = pK_a + \log(\frac{C_b}{C_a})$.

Oxydation

Réaction chimique caractérisée par une perte d'électron(s).

Réduction

Réaction chimique caractérisée par un gain d'électron(s).

Oxydant

Substance capable de capter des électrons.

Réducteur

Substance capable de perdre des électrons.

Sidérurgie

Ensemble des procédés Redox par voie sèche permettant de transformer les minerais de fer en fonte et en acier ($Fe_2O_3(s) + 3CO(g) \rightarrow 2Fe(s) + 3CO_2(g)$).

Pile de Volta

Système transformant l'énergie chimique en énergie électrique composé de deux conducteurs différents placés dans une solution conductrice.

Anode (pile)

Électrode négative (-) où a lieu l'oxydation (conducteur électronique et réducteur).

Cathode (pile)

Électrode positive (+) où a lieu la réduction.

Pont salin

Composant d'une pile de Daniell permettant le transfert d'ions pour rétablir l'électroneutralité de chaque solution.

Pile à combustible (PAC)

Pile utilisant $H_2$ comme combustible et $O_2$ comme comburant, caractérisée par un haut rendement et une absence de pollution.

FEM d'une pile ($E_{\text{pile}}$)

Différence de potentiel calculée par $E_{\text{pile}} = E_{\text{cathode}} - E_{\text{anode}}$.

Électrolyse

Procédé permettant de forcer une réaction redox en sens inverse par passage d'un courant électrique (conversion d'énergie électrique en chimique).

Accumulateur

Dispositif fonctionnant comme une pile lors du sens spontané (décharge) et comme une électrolyse lors de la recharge.