Quelle est la valeur de ke ?

La valeur de Ke et son implication dans l’équilibre acido-basique

La constante d’équilibre, notée Ke, quantifie l’étendue de la réaction d’un équilibre chimique à une température donnée. Pour une réaction générique aA + bB ⇌ cC + dD, Ke est définie comme le rapport des produits des activités des produits à la puissance de leurs coefficients stoechiométriques, divisé par le produit des activités des réactifs à la puissance de leurs coefficients stoechiométriques :

Ke = ([C]ᶜ[D]ᵈ) / ([A]ᵃ[B]ᵇ)

où [A], [B], [C] et [D] représentent les activités des espèces chimiques A, B, C et D respectivement. En solution diluée, on peut approximer les activités par les concentrations molaires.

L’énoncé précise qu’à 25°C, Ke = 10⁻¹⁴. Cependant, cette valeur de Ke à elle seule ne permet pas de caractériser un acide comme fort ou faible. Ke décrit l’équilibre d’une réaction spécifique, et non la force d’un acide. Pour définir la force d’un acide, nous devons considérer sa constante d’acidité, Ka.

La constante d’acidité Ka caractérise la force d’un acide monoprotique (donnant un seul proton H⁺) dans une réaction de dissociation dans l’eau:

HA + H₂O ⇌ H₃O⁺ + A⁻

La constante d’acidité Ka est définie comme :

Ka = ([H₃O⁺][A⁻]) / ([HA])

Un acide est considéré comme fort si sa constante d’acidité Ka est significativement supérieure à 1, ce qui implique une dissociation presque complète dans l’eau. En termes de pKa (pKa = -log₁₀(Ka)), un acide fort possède un pKa inférieur à 0. À l’inverse, un acide faible possède une constante d’acidité Ka inférieure à 1 (ou un pKa supérieur à 0), indiquant une dissociation partielle et un équilibre significatif entre l’acide non dissocié (HA) et ses ions (H₃O⁺ et A⁻).

La confusion provient probablement de la tentative d’appliquer une valeur de Ke à la caractérisation d’un acide. La valeur de Ke = 10⁻¹⁴ pourrait correspondre à une réaction d’autoprotolyse de l’eau (ou à une autre réaction), mais ne fournit aucune information directement sur la force d’un acide particulier. Pour déterminer la force d’un acide, il faut connaître sa propre constante d’acidité, Ka.

En conclusion, la valeur de Ke = 10⁻¹⁴, sans contexte précis sur la réaction concernée, ne permet pas de conclure sur la force d’un acide. La force d’un acide est déterminée par sa constante d’acidité Ka, ou son pKa, et non par une constante d’équilibre générique Ke.