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Laquelle des affirmations suivantes décrit correctement la différence entre un acide fort et un acide faible? (A) Dans une solution aqueuse, un acide fort s’ionise partiellement, tandis qu’un acide faible s’ionise complètement. (B) Un acide fort est plus concentré qu’un acide faible. (C) Dans une solution aqueuse, un acide fort contiendra moins d’ions qu’un acide faible. (D) Dans une solution aqueuse, un acide fort s’ionise complètement, alors qu’un acide faible s’ionise partiellement. (E) Un acide faible est plus concentré qu’un acide fort.
Dans cette question, on nous demande d’identifier l’affirmation qui est la bonne description de la différence entre un acide fort et un acide faible. En lisant tous les choix de réponse, nous remarquons que les choix (A), (C) et (D) décrivent l’ionisation ou le nombre d’ions dans une solution aqueuse, tandis que les choix (B) et (E) comparent la concentration des acides forts et faibles. Pour résoudre ce problème, nous devons mieux comprendre ces deux propriétés.
D’après la théorie de Brӧnsted–Lowry sur les acides et les bases, un acide est une substance qui donne un ion hydrogène lors d’une réaction. En général, lorsqu’un acide se dissout dans l’eau, des ions hydrogène sont libérés par les molécules d’acide et sont acceptés par les molécules d’eau, formant des ions H3O+. Ce qui reste de la molécule d’acide est un ion chargé négativement. Le processus par lequel les molécules d’acide se dissocient pour former des ions distincts est appelé ionisation. Et la force d’un acide est directement liée à la capacité d’un acide à s’ioniser.
D’autre part, la concentration de la solution est une mesure de la quantité de soluté qui est dissoute dans un solvant ou une solution. La force d’un acide ne dépend pas de sa concentration. En sachant cela, nous pouvons éliminer les choix de réponse (B) et (E) car pour ces choix de réponse, les acides forts et faibles sont comparés en fonction de leur concentration.
Pour nous aider à choisir la bonne réponse parmi les choix de réponses restants, nous devons mieux comprendre comment les acides forts et faibles s’ionisent. Les béchers illustrés dans la bande dessinée contiennent des solutions acides ayant la même concentration. Lorsque l’acide du bécher supérieur est dissous dans l’eau, toutes les molécules d’acide sont dissociées en ions. Nous disons que l’acide s’est complètement ionisé. En revanche, dans le bécher inférieur, lorsque l’acide est dissous dans l’eau, seules certaines des molécules d’acide sont dissociées en ions. Nous disons que l’acide s’est partiellement ionisé.
Lorsque les acides s’ionisent complètement, les ions produits ne peuvent pas réagir pour produire plus de molécules d’acide. Cependant, si un acide s’ionise partiellement, comme l’acide du bécher inférieur, la réaction est réversible. Pour l’équation chimique d’un acide partiellement ionisé, la double flèche sera utilisée. Et les ions produits peuvent réagir pour reformer certaines molécules d’acide. Les acides qui ne s’ionisent que partiellement lorsqu’ils sont dissous dans l’eau sont des acides faibles, et les acides qui s’ionisent complètement lorsqu’ils sont dissous dans l’eau sont des acides forts.
Voyons le choix de réponse (A). Le choix de réponse (A) indique qu’un acide fort s’ionise partiellement et qu’un acide faible s’ionise complètement. Ces descriptions sont le contraire de ce qui est vrai. Les acides forts s’ionisent complètement, et les acides faibles s’ionisent partiellement. Nous pouvons donc éliminer le choix de réponse (A).
Voyons maintenant le choix de réponse (C). Le choix de réponse (C) indique qu’un acide fort contient moins d’ions qu’un acide faible. Si deux solutions acides ont la même concentration, comme ce que nous voyons sur le dessin, nous nous attendons à ce que l’acide fort contienne davantage d’ions. Pour cette raison, nous pouvons éliminer le choix de réponse (C).
L’affirmation qui décrit correctement la différence entre un acide fort et un acide faible est le choix de réponse (D); dans une solution aqueuse, un acide fort s’ionise complètement, alors qu’un acide faible s’ionise partiellement.
