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Les acides et les bases Pour en savoir plus 04/03/2011Formation STI2D.

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1 Les acides et les bases Pour en savoir plus 04/03/2011Formation STI2D

2 Pour en savoir plus Domaines de prédominance Exemple du couple HCO 2 H / HCO 2 - ; pK A = 3,8 HCO 2 H + H 2 O = HCO H 3 O + Si pH = pK A [HCO 2 - ] = [HCO 2 H] Si pH < pK A [HCO 2 - ] < [HCO 2 H] : domaine de prédominance de la forme acide Si pH > pK A [HCO 2 - ] > [HCO 2 H] : domaine de prédominance de la forme basique pK A 3,8 pH HCO 2 - prédomineHCO 2 H prédomine [HCO 2 - ] = [HCO 2 H] 04/03/2011Formation STI2D

3 Pour en savoir plus Les indicateurs colorés Un indicateur coloré acido-basique est constitué par les deux espèces conjuguées d’un couple acide-base noté : Hin / In - dont les deux couleurs sont différentes. Lorsque [HIn] > 10.[In - ] alors l’indicateur coloré prend la couleur de la forme acide Ce qui est le cas pour pH < pH A - 1 Lorsque [In - ] > 10. [HIn] alors l’indicateur coloré prend la couleur de la forme basique Ce qui est le cas pour pH < pH A + 1 Entre les deux, la teinte de l’indicateur coloré est un mélange des deux couleurs pK A pH Couleur de la forme basique Couleur de la forme acide pK A + 1 pK A - 1 Couleurs de bleu de bromothymol 04/03/2011Formation STI2D Formule utilisée

4 Pour en savoir plus Les indicateurs colorés 04/03/2011Formation STI2D

5 Pour en savoir plus Solution tampon Une solution présente un effet tampon si son pH varie très peu : Par addition de petites quantités d’acide ou de base Par dilution Une solution tampon, ayant un pouvoir tampon maximal, est constituée d’un mélange équimolaire d’un acide faible et de sa base conjuguée. La solution tampon peut être réalisée en mélangeant directement l’acide faible et sa base conjuguée ou en mélangeant dans des proportions correctes (demi-équivalence : voir plus loin) un acide faible et une base forte ou une base faible et un acide fort. Dans ce cas, pH = pK A si l’acide n’est pas trop dilué 04/03/2011Formation STI2D

6 Pour en savoir plus Dosages Doser une solution d’acide (ou de base) consiste à déterminer la concentration apportée d’acide (ou de base) dans cette solution. La réaction support d’un titrage doit être rapide, totale et unique A l’équivalence, les réactifs ont été versés dans les proportions stœchiométriques de l’équation de la réaction support du dosage. L’équivalence peut être repérée par : Le virage d’un indicateur coloré dont la zone de virage contient le pH à l’équivalence La courbe pH-métrique en appliquant la méthode des tangentes ou avec la dérivée (maximum de la dérivée) La courbe de conductivité : le point équivalent correspond au net changement de conductivité de la solution. 04/03/2011Formation STI2D

7 Pour en savoir plus Dosages Acide fort, base forte Exemple : acide chlorhydrique (H 3 O + + Cl - ) de concentration C A inconnue par la soude (Na + + HO - ) de concentration C B. La réaction du dosage est alors : H 3 O + + HO - = 2 H 2 O de constante K = 1/K e A l’équivalence, les réactifs ont été versés dans les proportions stœchiométriques donc : n 0 (H 3 O + ) = n(HO - ) versé soit C A.V A = C B.V BE A l’équivalence, il reste autant d’ions hydronium (oxonium) que d’ions hydroxyde donc pH = 7 à 25 °C 04/03/2011Formation STI2D

8 Pour en savoir plus Dosages Acide faible, base forte La réaction du dosage : CH 3 CO 2 H + HO - = CH 3 CO H 2 O : K = K A / K e A l’équivalence : n 0 (HA) = n(HO - ) versé soit C A.V A = C B.V BE. A l’équivalence, l’acide HA a été entièrement consommé pour donner A -. La réaction qui impose le pH est : A - + H 2 O = HA + HO - : K = K B = K e /K A C’est donc le pH d’une solution de base faible de concentration : C = C A.V A / (V A + V BE ) ; pH > 7. A la demi-équivalence (pour un volume d’acide versé égale à V B = V BE / 2), on obtient un mélange équimolaire d’acide et de base conjuguée, donc une solution tampon de pH = pK A. 04/03/2011Formation STI2D

9 Pour en savoir plus Dosage Acide fort base faible A l’équivalence : n 0 (A - ) = n(H 3 O + ) versé soit C B.V B = C A.V AE. A l’équivalence, la base A - a été entièrement consommé pour donné HA. La réaction qui impose le pH est : HA + H 2 O = A - + H 3 O + : K = K A C’est donc le pH d’une solution d’acide faible de concentration : C = C B.V B / (V AE + V B ) ; pH < 7. A la demi-équivalence (pour un volume d’acide versé égale à V A = V AE / 2), on obtient un mélange équimolaire d’acide et de base conjuguée, donc une solution tampon de pH = pK A. La réaction du dosage : CH 3 CO H 3 O + = CH 3 CO 2 H + H 2 O K = 1 / K A 04/03/2011Formation STI2D

10 Pour en savoir plus Comparaison dosage acide fort - acide faible Acide fortAcide faible Début courbe de dosagePresque droit À l’origine pH = - log c Début arrondit À l’origine pH > - log c Demi-équivalence V B = V BE / 2 Rien de spécialPoint d’inflexion pH = pK A Equivalence V B = V BE pH = 7pH > 7 04/03/2011Formation STI2D

11 Pour en savoir plus Comparaison dosage base fort – base faible Base fortBase faible Début courbe de dosagePresque droit À l’origine pH = pH e + log c Début arrondit À l’origine pH < pH e + log c Demi-équivalence V B = V BE / 2 Rien de spécialPoint d’inflexion pH = pK A Equivalence V B = V BE pH = 7pH < 7 04/03/2011Formation STI2D


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