\begin{document}

\section*{Prérequis}
\begin{itemize}
    \item réaction totale et équilibrée 
    \item constantes d'équilibre
\end{itemize}

\section{Qu'est-ce qu'un acide}

\subsection{Défintions}

On définit un \textbf{acide} comme une espèce chimique capable de \textbf{céder} un proton H+. De même on définit une base comme une espèce chimique capable de \textbf{capter} un proton. Alors, un couple acide/base est un coupe donneur / accepteur de protons. Par exemple on peut penser au couple acide nitrique / ion nitrate : $\mathrm{HNO_3/N{O_3}^-}$. On définit un \textbf{ampholyte} (ou espèce \textbf{amphotère}) comme une espèce étant la base d'un couple et l'acide d'un autre.

\subsection{Constantes d'équilibre}

On commence par l'autoprotolyse de l'eau : 
\begin{equation}
    \mathrm{2H_2O_{l} = {H_3O^+}_{aq} + {HO^-}_{aq}}
\end{equation}
La constante d'équilibre de cet équilibre est le produit ionique de l'eau : 
\begin{equation}
    \mathrm{Ke} = \frac{\mathrm{[H_3O^+][HO^-]}}{{C^\circ}^2} \approx 10^{-14} \ \ \text{à 25°C}
\end{equation}

\begin{equation}
    \mathrm{AH_{(aq)} + H_2O_{(l)} = A^-_{(aq)}+H_3O^+{(aq)}}
\end{equation}
On définit ainsi un acide \textbf{fort} qui est fortement dissocié dans l'eau : sa réaction avec l'eau est totale. Un acide \textbf{faible} est un acide dont la réaction est limitée : il y a un équilibre chimique où toutes les concentrations ne sont pas "négligeables" : on a en réalité toujours équilibre chimique. On fait de même pour définir les bases fortes et faibles, l'eau étant une espèce amphotère. 

\begin{equation}
    K_{\mathrm{a}}=\frac{\left[\mathrm{A}^{-}\right]\left[\mathrm{H}^{+}\right]}{[\mathrm{AH}]c^\circ}
\end{equation}

On définit alors le pKa pour comparer la force d'un acide (on va généralement raisonner avec l'eau comme solvant)
\begin{equation}
    \mathrm{p} K_{\mathrm{a}}=-\log _{10} K_{\mathrm{a}}
\end{equation}

\section{En solution aqueuse}
\subsection{Le potentiel hydrogène}
En solution aqueuse, on a $$\mathrm{pH}=-\log _{10}\left[\mathrm{H}^{+}\right]$$. Grâce à cette définition, on peut regarder le pH de différentes solution de la vie de tous les jours (estomac, jus de citron, mer, destop)
\begin{figure}
    \centering
    \includegraphics[width=.7\textwidth]{LC/LC-32-Acides_Bases/is1038-1--échelle-ph.jpg}
    \caption{pH des solutions du quotidien}
    \label{fig:my_label}
\end{figure}

\subsection{Diagramme de prédominance}

À partir de la définition du pH et de la constante d'acidité, on aboutit à la relation d'Henderson : 
\begin{equation}
    \mathrm{pH = pKa + \log\frac{[A^-]}{[AH]}}
\end{equation}
Les zones de prédominance sont définie par pKa-1 et pKa+1;
On trace un diagramme de prédominance en plaçant le pKa sur un axe de pH. Exemple des couples de l'acide phosphorique. 

On va faire une échelle de teinte. On a plusieurs solutions à pH différents et on va utiliser des indicateurs colorés. Pourquoi la couleur bleue au début avant de mélanger ? Mettre une feuille blanche derrière pour que cela soit bien visible. 

\redbox{Titrage du coca}{On va titrage avec de la soude l'acide phosphorique dans une solution de coca cola.}

\subsection{Prévision du sens d'échange}

Les constantes thermodynamiques tabulées des réactifs permettent de prévoir le sens dans lequel les réactions se déplacent et l'état final que l'on est sensés trouver. On prend l'exemple d'un mélange de 20mL d'acide acétique à 1M et 20mL d'ammoniaque à 1 aussi. Quel est le pH de la solution ? On place les espèces en présence sur un axe de pka, avec la règle du gamma que l'on présente. On peut aussi tracer les DP pour voir que les DP des deux espèces sont disjoints. 

On calcule la nouvelle constante d'équilibre de la réaction entre l'acide acétique et l'ammoniac par combinaison linéaire des réactions acide/base des deux couples. La réaction est quantitative donc on peut faire l'hypothèse d'une réaction très avancée.
\subsection{Solution tampon}

On peut faire la manip' avec de l'acide acétique : on fixe le pH de la solution au niveau du pka de couple considéré. 
\section{Conclusion}
La réaction quantitative dans un mélange dépend du pH de la solution donc c'est important d'être capable de déterminer le pH;
\section{Questions}

\begin{itemize}
    \item Différence entre terminale et MPSI ? imposé et même programme.
    \item manque de prérequis ? titrage et tableau d'avancement
    \item quelles sont les difficultés de cette leçon pour un élève? comment savoir quelle est la réaction qui va se passer quand on ne peut pas enseigner de la réaction prépondérante
    \item pourquoi avoir choisir de présenter la loi d'Henderson alors que c'est pas dans leur programme ? ils sont capables de le comprendre avec la définition du Ka 
    \item comment on représente les deux échelles acide/base et redox ? pourquoi c'est une bonne idée de pas les représenter de la même manière ? parce que c'est dans le bon sens pour étudier les diagrammes E-pH
    \item une meilleure présentation que les tubes à essai est d'utiliser un \textbf{erlenmeyer} parce que si la solution fuit avec le bouchon sans gants (ce qui est le cas pour les lycéens et les prépa)
    \item solution tampon évoquée à la fin, est ce une bonne idée ? pas trop, pour l'évoquer pour le faire au prochain cours, un exemple 
    \item pourquoi cet exemple du coca ? solution de la vie quotidienne ?
    \item en plus de l'acide phosphorique : acide citrique, acide benzoïque, et un peu de dioxyde de carbone même si il a été dégazé avant
    \item "introduit artificiellement le pH" ? plutôt parler de manipulation d'expression
    \item peut-être faire des démonstrations de quelques expressions pour une classe de MP?
    \item est ce que c'est parlant d'utiliser AH et $A^-$? faire l'aller retour entre une formule générale et des exemples. Donc donner un exemple juste après la formule générale
    \item prof au lycée, une fille ne veut pas faire des études scientifiques parce que c'est un milieu d'hommes ... influence provenant de la classe ? comment faire ? comportement en chimie : la vaisselle en chimie ...
    \item quelle acidité ? bronsted mais il y a aussi lewis
    \item exemple du quotidien sur une réaction acide/base un peu dangereuse ? eau de javel et ammoniaque ? 
    \item c'est quel type d'acide l'acide nitrique ? struture de lewis?
    \item  conductivité de l'"eau pure", à cause de quoi ? eau distillée, le terme d'eau pure est maladroit
    \item agitation maintenue pendant le titrage, c'est normal ? il faut garder la même agitation les mêmes conditions
    \item les incertitudes de la manip ? comment vous lisez avec la burette?
    \item décrire les électrodes de l'expérience
    \item comment on l'étalonne ? 
    \item les conditions pour avoir un dosage
    \item comment connaissez-vous la concentration de la soude? 
    \item les critère pour un bon acide étalon ? un acide fort, acide oxalique pour doser la soude
    \item coefficient de Debye-Huckel qui corrige la définition dans l'activité (on prend en compte la force ionique de la solution)
    \item exemple d'exemple et d'expérience ?
\end{itemize}
\section{commentaires}
\begin{itemize}
    \item support cool
    \item intro peda : faut que ca soit plus long !!!!! les pré-requis, les objectifs des élèves et des enseignants parler du partie pris c'est à dire justifier ces choix pédagogiques, la place dans la progression/ la séquence pédagogique : parler des tp et td que l'on imagine pour cette lecon, parler des difficultés que les élèves peuvent rencontrer, on peut évoquer les moyens mis en oeuvre pour les confronter (dozzzaqueux)
    \item plus de contextualisation dans l'intro (dans la leçon il y a en plus) eau de javel mélange avec des acides par les techniciens de surface : on a un dégagement de dichlore (pas bon)
    \item plus de transition
    \item titre du plan : qu'est ce qu'un acide ? on oublie du coup la base c'est peut être pas top
    \item expérience : une grosse expérience plutot que plusieurs baclée (10min de la leçon) calcul d'incertitude \textbf{OBLIGATOIRE}
    \item coca ok
    \item le destop
    \item dosage vinaigre
    \item dosage de la vitame C 
    \item plus de choses en pré-requis pour se concentrer sur le dosage/titrage : on veut doser une espèce (vitamine C), I. identifier les réactions (diagramme de prédominance) éliminer un réactif (une base) parce que la réaction est pas possible; II. tableau d'avancement plus quantitatif
    III. 1.déterminer la concentration; 2.détermination des incertitudes
    \item logiciel/ définition/ calcul/support péda
    \item aller plus en détail (courbe de distribution pr exemple juste les mentionner ca sert à rien)
    
\end{itemize}
\end{document}