Équilibre chimique

Qr, K, oxydoréduction, Ka, Ke, tampon, électrolyseur.

Quotient de réaction Qr et constante K: Qr est calculé avec les concentrations à l'instant t. À l'équilibre Qr = K. Prévision du sens d'évolution : si Qr < K → sens direct (formation des produits) ; si Qr > K → sens indirect ; si Qr = K → équilibre atteint.
Constante Ka d'un acide faible: Pour AH + H₂O ⇌ A⁻ + H₃O⁺ : Ka = [A⁻][H₃O⁺]/[AH]. pKa = −log Ka. Plus Ka est grand (pKa petit), plus l'acide est fort. À pH = pKa, [AH] = [A⁻] (moitié de l'acide est dissocié).
Produit ionique de l'eau Ke: Ke = [H₃O⁺]·[OH⁻] = 10⁻¹⁴ à 25°C. pKe = 14. Cela signifie que dans toute solution aqueuse à 25°C, le produit des concentrations en H₃O⁺ et OH⁻ vaut 10⁻¹⁴. Si pH + pOH = 14.

Électrochimie

Pile électrochimique: Convertit l'énergie d'une réaction d'oxydoréduction spontanée en énergie électrique. Deux demi-piles (électrodes). À l'anode : oxydation (perte d'électrons). À la cathode : réduction (gain d'électrons). Les électrons circulent de l'anode vers la cathode dans le circuit extérieur.
Électrolyse: Processus inverse de la pile : on force une réaction non spontanée grâce à un courant électrique imposé. Applications : galvanoplastie (dépôt métallique), électrolyse de l'eau (production d'H₂ et O₂), affinage du cuivre.
Solution tampon: Mélange d'un acide faible AH et de sa base conjuguée A⁻ (ou base faible + acide conjugué). Maintient le pH presque constant lors d'ajout d'acide ou de base. Le sang humain est un tampon bicarbonate (pH ≈ 7,4).

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