Zones tampon de phosphate Zones effectives de tampons biologiques

Présentation au sujet: "Zones tampon de phosphate Zones effectives de tampons biologiques"— Transcription de la présentation:

1 Zones tampon de phosphate Zones effectives de tampons biologiques
pH et tampons Zones tampon de phosphate Zones effectives de tampons biologiques

2 Remises des travaux

3 Remises des travaux remettez le cahier avec le compte rendu SVP, pas de pochette assurez-vous que le compte rendu soit complet date limite 9h lundi matin souvent vous avez suffisamment de temps de compléter le compte rendu au labo

4 Correction des travaux
respectez l'espace alloué - essayer d'être concis et précis, trop d'info dilue le message l'utilisation de Wikipedia comme référence sera pénalisée l'affirmation de choses (parfois farfelues) sans référence - sera pénalisée portez attention aux titres des figures/tableaux inclure les originales et non des photocopies

5 Correction des travaux
évitez de faire des comparaisons sans utiliser des statistiques pour appuyer (ex: % erreur) e.g. Ne pas écrire: « Les valeurs se ressemblent, alors on a bien manipulé. » « Les valeurs ne se ressemblent pas, alors on a dû faire une erreur de manipulation. »

6 Ménage - rappel listes de matériel/tâches (à cocher chaque journée) Ex. nettoyer autour de la balance remplir boîtes d'embouts (gants) remplir les flacons laveurs vider les poubelles de table

7 Sécurité - gants apportez plus qu'une paire de gants durée de vie ~30-40 min pas de gants en vinyle

8 Courriels les coordonnateurs ne répondront pas aux courriels des étudiants si vous avez des questions, vous devez passer au bureau du coordonnateur s'adresser au coordonnateur qui vous a enseigné la séance

9 réviser les notions de pH étudier un tampon
Tampons - buts réviser les notions de pH étudier un tampon zones tampon de phosphate

10 pH et tampons - objectifs
réviser le concept de pH utiliser l'équation de Henderson-Hasselbalch tampon TRIS: i) préparation ii) propriétés apprendre à utiliser un pH mètre

11 TSB103 - premier laboratoire
lire les informations sur les instruments de laboratoire (voir Moodle) Exercice 2 – micropipettes TRÈS important de comprendre le concept de la zone effective d’un tampon

12 Acides/bases forts dissocié à 100% [H+] = [HA] pour les acides forts [OH-] = [base] pour les bases fortes

13 Acides/bases forts - exemples
HCl 0,01 N HCl donne [H+] = 0,01 M pH = -log (0,01) = 2 NaOH 0,01 N NaOH donne [OH-] = 0,01 M pH = ?

14 Acides/bases forts - exemples
HCl 0,01 N HCl donne [H+] = 0,01 M pH = -log (0,01) = 2 NaOH 0,01 N NaOH donne [OH-] = 0,01 M pH = -log [H+] Kw = [H+] [OH-] =

15 Acides/bases forts - exemples
HCl 0,01 N HCl donne [H+] = 0,01 M pH = -log (0,01) = 2 NaOH 0,01 N NaOH donne [OH-] = 0,01 M pH = -log [H+] = -log ( Kw / [OH-] ) = -log (10-14 / 10-2) = 12

16 HA  H+ + A- Acides/bases faibles faiblement ionisés en solution
un équilibre s’établit entre l’acide et sa base conjuguée HA  H+ + A- acide base conjuguée

17 -log[H+] = -log Ka + -log [HA]
Acides/bases faibles à l'équilibre on peu définir le constant KA HA  H+ + A- KA = [H+] [A-] [HA] en réarrangeant et en prenant le log négatif, -log[H+] = -log Ka + -log [HA] [A- ]

18 -log[H+] = -log Ka + -log [HA]
Acides/bases faibles -log[H+] = -log Ka + -log [HA] [A- ] pH = -log [H+] pKa = -log Ka en faisant les substitutions pH = pKa + log [A-] [HA]

19 pH = pKa + log [A-] [HA] Acides/bases faibles
relie le pH d’une solution d’un acide faible à son Ka et au rapport base conjuguée/acide équation de Henderson-Hasselbalch Ka est un constant d'équilibre, alors tout qui va l'affecter (p.ex. température, force ionique) affectera aussi le pH du tampon

20 Ka et pKa Ka = constante d'équilibre plus Ka est large = plus de dissociation, plus l'acide est fort pKa = -log Ka plus le pKa est petit, plus l'acide est fort

21 HA  H+ + A- Ka = [H+] [A- ] [HA] pKa = -log Ka Ka et pKa Ex: pKa Ka
3 0,001 2 0,010 1 0,100 0,3 0,500 plus faible plus fort

22 Solutions tampon capacité de préserver leur pH lors de l’ajout de quantités significatives d’acide/base contiennent un acide faible (HA) et sa base conjuguée (A-) zone effective: pKa ±1 (détails à venir)

23 Tampons et biochimie les substances biologiques sont très susceptibles aux variations de pH besoin d’un environnement stable où le pH est insensible à l’ajout d’acides ou de bases en biochimie c’est les tampons qui sont responsables de maintenir le pH constant

24 [H+] = (1 x 10-5L)(1M) = 10-5 M, alors pH = -log 10-5 = 5
Tampons et biochimie 1 L d'eau ajouter une gouttelette (10 μl) de HCl 1 M pH de descend de 7 à 5 = changement de 100X dans [H+] Eau pur: [H+] = 10-7 M, alors pH = -log 10-7 = 7 Eau + 10 μl HCl 1 M: [H+] = (1 x 10-5L)(1M) = 10-5 M, alors pH = -log 10-5 = 5 1L

25 pH = pKa + log [A-] [HA] Zone tampon
une solution tampon a la capacité de préserver son pH lors de l’ajout d’acide/base si [HA] = [A-], pH = pKa + log 1 = pKa

26 Zone tampon une solution tampon a la capacité de préserver son pH lors de l’ajout d’acide/base centre du zone tampon pKa [HA] = [A-] pH pH < pKa (= plus acide) [HA] > [A-] pH > pKa (= plus basique) [HA] < [A-]

27 Zone tampon l'équation d'Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log [A-] [HA] acide hypothétique où pKa = 7 [A-]/[HA] varie de 0,05 à 0,95 (= ajoute d’OH-) avec H-H, calculer le pH des solutions

28 Zone tampon pKa = 7; 0,05 ≤ [A-]/[HA] ≤ 0,95

29 Zone tampon pKa = 7; 0,05 ≤ [A-]/[HA] ≤ 0,95

30 Zone tampon pKa = 7; 0,05 ≤ [A-]/[HA] ≤ 0,95

31 Zone tampon plus on approche au pKa, moins est la pente (ΔpH par unité de [A-]/[HA] ) c.-à-d. le pH change moins par ajoute de base un tampon

32 Zone tampon un tampon le centre du zone effective d'un tampon est le pH qui est égale au pKa

33 [A-] = [HA] quand pH = pKa
Zone tampon le centre du zone effective d'un tampon est le pH qui est égale au pKa [A-] = [HA] quand pH = pKa

34 Pouvoir d'un tampon tampon phosphate (H2PO4- ; pKa 7,21) H2PO4- ↔ HPO4-2 + H+ 1 L de tampon [H2PO4-] = [HPO4-2] = 0,05 M pH = ? [HA] [A-]

35 Pouvoir d'un tampon tampon phosphate (H2PO4- ; pKa 7,21) H2PO4- ↔ HPO4-2 + H+ 1 L de tampon [H2PO4-] = [HPO4-2] = 0,05 M pH = pKa + log [A-]/[HA] = 7,21 + log (0,5)/(0,5) = 7,21 la solution du tampon est au pH = pKa [HA] [A-]

36 Pouvoir d'un tampon ajoutez 10 ml de HCl 1 M pH = ?

37 moles H+ = (0,01 L)(1 M) = 0,01 moles
Pouvoir d'un tampon 10 ml de HCl 1 M équivaut: moles H+ = (0,01 L)(1 M) = 0,01 moles les H+ réagissent avec la base (HPO4-2) du tampon H HPO ↔ H2PO4- 0,01 moles

38 moles H+ = (0,01 L)(1 M) = 0,01 moles
Pouvoir d'un tampon 10 ml de HCl 1 M équivaut: moles H+ = (0,01 L)(1 M) = 0,01 moles les H+ réagissent avec la base (HPO4-2) du tampon H HPO ↔ H2PO4- 0,01 moles ,01 moles ,01 moles au début [H2PO4-] = [HPO4-2] = 0,05 M maintenant: [H2PO4-] = 0,05 + 0,01 = 0,06 M [HPO4-2] = 0, ,01 = 0,04 M

39 Pouvoir d'un tampon ajouté 10 ml de HCl 1 M à 1L de tampon phosphate où [H2PO4-] = [HPO4-2] = 0,05 M et le pH de la solution = 7,21 pH=pKa+log[A- ]/[HA] = 7,21+ log(0,04)/(0,06) = 7,03 l'ajout de 10 ml d'acide à 1L de tampon change le pH par 0,18

40 pH = -log [H+] = -log (0,01 L)(1 M) = 2
Pouvoir d'un tampon l'ajoute de 10 ml de HCl 1 M à 1 L d’eau abaissera le pH de 7 à 2 !!! pH = -log [H+] = -log (0,01 L)(1 M) = 2 (1 L)

41 Pouvoir d'un tampon l'ajoute de 10 ml de HCl 1 M à 1 L de: -tampon abaissera le pH par 0,18 -eau abaissera le pH par 5 TRÈS IMPORTANT EN BIOCHIMIE!!!

42 pH mètre l’instrument qui mesure le pH instructions dans les n de c (5 modèles) -calibrage -rinçage -utilisation dans la préparation d’un tampon

43 pH mètre - utilisation doit être calibré avant utilisation à l'aide de solutions standards (pH 4, 7 et 10) Utilisation -exposer à l'air le trou -rincer/éponger l'électrode entre chaque solution -ne jamais laisser l'électrode à l'air, toujours dans son tampon d'entreposage -refermer le trou après l'utilisation

44 Plan expérimental Exercice 1 normalité calculs faire d’avance dans compte rendu Exercice 2 micropipettes – après le laïus, avant TRIS

45 Faire vérifier la quantité de TRIS à peser AVANT de commencer.
Plan expérimental Exercice 3 préparer un tampon TRIS étudier les effets sur ce tampon de: -température -force ionique -dilution -pH + pKa Faire vérifier la quantité de TRIS à peser AVANT de commencer.

46 Point technique - préparation d'une solution
Mettre 3/4 du volume H2O. Barreau magnétique + agiter. Dissoudre les poudres etc. Ajuster le pH. Compléter au volume.

47 Points techniques ouvrir le trou sur l'électrode au début fermer le trou à la fin ne jamais laisser l'électrode dans l'air bien rincer l’électrode entre les lectures dans l’exercice TRIS

48 Compte rendu compléter les feuilles fournies. remettre à l’heure (lundi 9h) Exercice 3F discuter les différences, s’Il y a lieu, entre le changement de pH pour la première ajoute de 100 µl d’acide (ou de base) et la deuxième

49 pH et tampons - questions
Zones tampon de phosphate Zones effectives de tampons biologiques