title: Autoprotolyse
text: # Autoprotolyse
  
  L'autoprotolyse est une réaction de transfert de proton entre deux molécules identiques, l'une jouant le rôle d'acide au sens de Brønsted et l'autre celui de base.
  
  ## Écriture générale
  
  L'autoprotolyse est une réaction de type acido-basique au cours de laquelle une espèce au caractère amphotère (on dit également un ampholyte) réagit sur elle-même (d'où le préfixe auto-). Si on note cette espèce amphotère HA :
  
  * HA se comporte comme un acide et libère un proton $H^+$ : $\mathrm {HA\longrightarrow H^{+}+A^{-}}$
  * HA se comporte comme une base et accepte un proton $H^+$ : $\mathrm {HA+H^{+}\longrightarrow H_{2}A^{+}}$
  
  L'équation chimique d'une autoprotolyse est donc de la forme générale : $\mathrm {HA+HA\rightleftharpoons A^{-}} +\mathrm {H_{2}A^{+}} ~$
  
  ## Autoprotolyse de l'eau
  
  L'eau se comporte comme un acide et libère un proton $H^+:$
  
      $\mathrm {H_{2}O\longrightarrow H^{+}+OH^{-}}$
  
  L'eau se comporte comme une base et accepte un proton $H^+:$
  
      $\mathrm {H_{2}O+H^{+}\longrightarrow H_{3}O^{+}}$
  
  Les ions $OH^−$ et $H_3O^+$ ainsi formés sont immédiatement solvatés (hydratés). On écrit donc :
  
      $\mathrm {2~H_{2}O_{(l)}\rightleftharpoons H_{3}O_{(aq)}^{+}+OH_{(aq)}^{-}}$
  
  ### Constante d'équilibre : produit ionique de l'eau
  
  La constante d'équilibre de cette réaction est également appelée « produit ionique de l'eau » et notée $K_e$ :
  
      $K_e$ = $[H_3O^+(aq)]$ · $[OH^−(aq)]$
  
  À 25 °C, $K_e$ vaut $10^{−14}.$
  
  Pour de l'eau pure, on en déduit que :
  
      $[H_3O^+(aq)]$ = $[OH^−(aq)]$ = $10^{−7}$ mol/L,
  
  d'où son pH :
  
      pH = –log $[H_3O^+(aq)]$ = 7.
  
  C'est pourquoi le pH de la neutralité de l'eau à la température de 25 °C est fixé à 7.
  
  En fait, il est plus exact de travailler avec des activités et non des concentrations, mais on peut faire l'hypothèse que les concentrations sont suffisamment diluées pour justifier l'approximation suivie.
  
  ## Autres espèces amphotères
  
  Autoprotolyse de l'ammoniac :
  
      $\mathrm {2~NH_{3(aq)}\rightleftharpoons NH_{4(aq)}^{+}+NH_{2(aq)}^{-}}$
  
  Autoprotolyse de l'ion hydrogénocarbonate :
  
      $\mathrm {2~HCO_{3(aq)}^{-}\rightleftharpoons H_{2}CO_{3(aq)}+CO_{3(aq)}^{2-}}$
  