7.5. pH de solutions d’amphotères
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
z Sels
Un sel est un composé ionique solide susceptible de résulter d’une réaction acide-base : NaCl ;
NH 4 Cl ; CH 3 COONa ; CH 3 COONH 4 ; etc.
La solution d’un sel est donc analogue au mélange, à l’équivalence, d’un acide et d’une base.
Le pH de cette solution dépend du caractère acide et/ou basique des ions constitutifs du sel, et
relève toujours de l’un des quatre cas rassemblés dans le tableau 7.3.
7.5 pH DE SOLUTIONS D’AMPHOTÈRES
Les espèces amphotères appartiennent à deux couples acido-basiques, tel, par exemple, l’ion
hydrogénocarbonate HCO 3
– : pK A1 ((CO 2 ,H 2 O)/HCO 3
– ) = 6,4 ; pK A2 (HCO 3
– /CO 3
2– ) = 10,3.
En solution, les amphotères subissent une autoprotolyse :
HCO 3
– + HCO 3
–
(CO 2 ,H 2 O) + CO 3
2–
Si l’autoprotolyse est prépondérante par rapport aux réactions où l’amphotère se comporte
respectivement, soit comme un acide, soit comme une base, vis-à-vis de l’eau, le pH est donné par :
pH =
(7.12)
Pour la majorité des espèces amphotères, cette formule n’est valable qu’aux concentrations assez
élevées (cf. exercice 7.5).
7.6 SOLUTIONS TAMPONS
z Définition et propriétés
Une solution tampon est une solution dont le pH varie peu par addition modérée d’un acide ou
d’une base, et par dilution.
Elle comporte au moins un système tampon. Un système tampon est constitué des formes
acide T et basique T en équilibre d’un couple acido-basique faible.
acide T + H 2 O
H 3 O + + base T
(7.13)
Le pH de la solution tampon est donné par la relation d’Henderson-Hasselbalch (relation 6.12.a) :
La perturbation que constitue l’ajout (ou l’afflux) d’un autre acide ou d’une autre base est amortie
par le déplacement de l’équilibre 7.13 : l’acide ajouté réagit avec « base T », et la convertit en
« acide T » ; inversement, la base ajoutée réagit avec « acide T », et le convertit en « base T ». Cela
suppose néanmoins que la quantité de réactif ajouté ne soit pas supérieure aux quantités de
« base T », ou de « acide T » en solution.
1
2
pK A1 + pK A2
[
]
pH = pK A + log
[base T ]
[acide T ]
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z Sels
Un sel est un composé ionique solide susceptible de résulter d’une réaction acide-base : NaCl ;
NH 4 Cl ; CH 3 COONa ; CH 3 COONH 4 ; etc.
La solution d’un sel est donc analogue au mélange, à l’équivalence, d’un acide et d’une base.
Le pH de cette solution dépend du caractère acide et/ou basique des ions constitutifs du sel, et
relève toujours de l’un des quatre cas rassemblés dans le tableau 7.3.
7.5 pH DE SOLUTIONS D’AMPHOTÈRES
Les espèces amphotères appartiennent à deux couples acido-basiques, tel, par exemple, l’ion
hydrogénocarbonate HCO 3
– : pK A1 ((CO 2 ,H 2 O)/HCO 3
– ) = 6,4 ; pK A2 (HCO 3
– /CO 3
2– ) = 10,3.
En solution, les amphotères subissent une autoprotolyse :
HCO 3
– + HCO 3
–
(CO 2 ,H 2 O) + CO 3
2–
Si l’autoprotolyse est prépondérante par rapport aux réactions où l’amphotère se comporte
respectivement, soit comme un acide, soit comme une base, vis-à-vis de l’eau, le pH est donné par :
pH =
(7.12)
Pour la majorité des espèces amphotères, cette formule n’est valable qu’aux concentrations assez
élevées (cf. exercice 7.5).
7.6 SOLUTIONS TAMPONS
z Définition et propriétés
Une solution tampon est une solution dont le pH varie peu par addition modérée d’un acide ou
d’une base, et par dilution.
Elle comporte au moins un système tampon. Un système tampon est constitué des formes
acide T et basique T en équilibre d’un couple acido-basique faible.
acide T + H 2 O
H 3 O + + base T
(7.13)
Le pH de la solution tampon est donné par la relation d’Henderson-Hasselbalch (relation 6.12.a) :
La perturbation que constitue l’ajout (ou l’afflux) d’un autre acide ou d’une autre base est amortie
par le déplacement de l’équilibre 7.13 : l’acide ajouté réagit avec « base T », et la convertit en
« acide T » ; inversement, la base ajoutée réagit avec « acide T », et le convertit en « base T ». Cela
suppose néanmoins que la quantité de réactif ajouté ne soit pas supérieure aux quantités de
« base T », ou de « acide T » en solution.
1
2
pK A1 + pK A2
[
]
pH = pK A + log
[base T ]
[acide T ]