Les acides forment un autre grand groupe de composés non organiques en dehors des hydroxydes ou des sels. Ils sont présents dans la vie de chacun d'entre nous. On les retrouve par exemple dans le suc gastrique des mammifères, des conservateurs ou des additifs destinés à améliorer le goût des produits alimentaires. Ils constituent également un composant important dans les processus de l'industrie chimique.
Structure et propriétés des acides
En principe, les acides sont constitués d’atomes d’hydrogène et d’un radical acide. En fonction du type de radical acide, nous classons ces composés en oxyacides et hydracides . Les oxyacides sont les acides dont le radical comprend le ou les atomes d’oxygène. Il n’est pas contenu dans les hydracides. Pour en savoir plus sur le premier groupe, lisez notre article sur les oxyacides . Les acides peuvent également être divisés en acides à un seul proton (dont la molécule contient un atome d’hydrogène) et en acides à plusieurs protons (qui ont plus d’un atome d’hydrogène). Veuillez noter que les acides multi-protons subissent une dissociation électrolytique progressive dans les solutions aqueuses. Ce processus conduit à la production de sels acides . Comme déjà indiqué, la structure des hydracides ne comprend aucun atome d’oxygène. Les plus simples de ces composés combinent les atomes d’hydrogène et un non-métal. Lors de la construction d’une formule moléculaire appropriée, nous devrions inclure la valence de l’atome d’hydrogène mais aussi celle du radical acide. Comment créer les noms des acides ? L’élément qui apparaît en premier est le radical acide, qui est suivi du mot « acide », par exemple :
- Acide chlorhydrique, HCl;
- Acide sulfurique hydrogéné, H 2 S;
- Acide bromhydrique, HBr, etc.
Les acides en solution aqueuse subissent une dissociation électrolytique , c’est-à-dire qu’ils se décomposent en ions : cations hydrogène et anions radicaux acides. Cela les rend capables de transporter des charges électriques dans une solution, c’est-à-dire de conduire un courant. Dans les solutions aqueuses, ils présentent une réaction acide provoquée par la présence d’ions hydrogène. Leur teneur peut être déterminée, par exemple, en mesurant le pH ou en l’estimant visuellement avec des papiers indicateurs qui changent de couleur en fonction de la valeur du pH de la solution (il sera rouge pour un acide fort, ou orange si l’acide est faible). La production d’hydracides consiste à dissoudre un gaz approprié dans l’eau. Pour donner un exemple, l’absorption d’eau du chlorure d’hydrogène (une substance gazeuse) produit de l’acide chlorhydrique. Par conséquent, les hydracides les plus importants sont les solutions aqueuses d’hydrures pertinents. Les hydrures, à leur tour, sont obtenus par synthèse directe à partir d’éléments ou par séparation de sels, qui sont affectés par un acide fort. La solubilité dans l’eau de ces gaz est relativement élevée, ce qui permet d’obtenir des acides à haute concentration.
Acide hydrochlorique
L’acide hydrique le plus couramment utilisé est l’acide chlorhydrique (HCl) . Son radical est un ion de chlore. L’acide chlorhydrique est un liquide incolore dont la densité est supérieure à celle de l’eau. C’est très irritant . Sa solution concentrée (disponible dans le commerce à une concentration allant jusqu’à 38%) génère des fumées blanches caractéristiques. Ce sont des gouttelettes d’acide chlorhydrique – le chlorure d’hydrogène gazeux s’échappant du récipient se lie à la vapeur en suspension dans l’air et est visible sous la forme d’une « fumée blanche ». Au contact d’un tissu, d’une peau ou d’un papier, l’acide chlorhydrique les détruira. Tout travail impliquant l’utilisation de ce composé doit être effectué avec des lunettes de sécurité, des vêtements de protection et des gants. Une prudence accrue est absolument nécessaire, car une brûlure causée par l’acide chlorhydrique est très dangereuse. Dans des conditions de laboratoire et à l’échelle industrielle, l’acide chlorhydrique peut être obtenu en dissolvant du chlorure d’hydrogène gazeux dans de l’eau . L’acquisition industrielle de ce composé s’accompagne souvent d’autres procédés chimiques, par exemple où le chlorure d’hydrogène est dérivé comme sous-produit. Des quantités importantes d’acide chlorhydrique sont générées par électrolyse de la solution aqueuse de chlorure de sodium. Les sous-produits ( chlore et hydrogène) réagissent les uns avec les autres et, sous forme de HCl gazeux, peuvent ensuite être absorbés dans l’eau. Une solution diluée d’acide chlorhydrique est incluse dans le suc gastrique des humains et d’autres mammifères. Il joue un certain nombre de rôles importants dans les processus de digestion. L’acide chlorhydrique est un composant important de nombreux procédés industriels. Par exemple, il est appliqué dans le travail des métaux et dans les industries du textile et du sucre. L’industrie pharmaceutique utilise également ce composé, par exemple pour produire des formulations anti-hypochlorhydrie. Les colorants obtenus avec l’utilisation d’acide chlorhydrique sont contenus dans certains cosmétiques colorés.
Acide sulfurique
L’acide sulfurique hydrogéné est un autre exemple d’hydracide non organique, de formule moléculaire H 2 S. Sa molécule est constituée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome de soufre. Le composé est une solution aqueuse de sulfure d’hydrogène (un gaz peu soluble dans l’eau). Il se présente sous la forme d’un liquide incolore avec une odeur caractéristique. Comme les autres hydracides, l’acide sulfurique s’obtient en absorbant le sulfure d’hydrogène dans l’eau. Ce gaz est, à son tour, produit par synthèse directe à partir d’éléments ou par d’autres réactions où H 2 S est l’un des produits. Le sulfure d’hydrogène est un poison puissant. Il est dangereux même à faible concentration. C’est pourquoi travailler avec lui demande une prudence particulière. L’acide sulfurique est principalement utilisé dans les laboratoires de chimie. Il est utilisé pour détecter certains métaux. Il peut servir de composant dans l’eau médicinale présente dans de nombreuses stations thermales ainsi que dans les formulations d’épilation.
Autres hydracides
Les hydracides sont un groupe assez important de composés chimiques aux propriétés caractéristiques. Les plus importants sont évidemment les acides chlorhydrique et sulfurique, qui sont utilisés quotidiennement dans de nombreux secteurs industriels et dans la pratique des laboratoires. Ci-dessous, nous présentons des exemples d’autres hydracides :
- Acide fluorhydrique, HF ;
- Acide bromhydrique, HBr ;
- Acide iodhydrique, HI;
- Acide hydrosélénique, H 2 Se;
- Acide cyanhydrique, HCN ;
- Acide thiocyanique, HSCN.