Chapitre 7 • pH des solutions d'acides ou de bases. Tampons. Dosages pH-métriques
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Le rapport [base T ]/[acide T ] change, mais le pH varie peu à cause de l’atténuation dû à la
fonction logarithme. C’est l’effet tampon, d’autant plus efficace que les quantités initiales des
formes acide T et base T sont importantes, c’est-à-dire que le tampon est concentré. On mesure
l’effet tampon par le pouvoir tampon (cf. exercice 7.7).
En outre, le rapport [base T ]/[acide T ] étant égal au rapport des quantités de matière :
n(base T )/n(acide T ), la formule ci-dessus montre que le pH est indépendant du volume de la
solution, et qu’il est par conséquent insensible à la dilution.
Un tampon acide met à profit un système de pK A < 7 (par exemple : CH 3 COOH/CH 3 COO – de
pK A = 4,75). Un tampon basique met à profit un système de pK A > 7 (par exemple : NH 4
+ / NH 3
de pK A = 9,2).
z Réalisation d’une solution tampon
z mélange dans des proportions voisines d’un acide faible et de sa base conjuguée (par exemple :
CH 3 COOH et CH 3 COONa), ou d’une base faible et de son acide conjugué (par exemple : NH 3
et NH 4 Cl) ;
z neutralisation partielle d’un acide faible par ajout d’une base forte :
CH 3 COOH + Na
+ + OH
–
→ H 2 O + CH 3 COO
– + Na
+
Avant réaction (x < 1) :
c
x c
Après réaction :
c (1 – x)
x c
(7.14)
z neutralisation partielle d’une base faible par ajout d’un acide fort :
NH 3 + H 3 O + + Cl – → H 2 O + NH 4
+ + Cl –
Avant réaction (x < 1) :
c
x c
Après réaction :
c (1 – x)
x c
(7.15)
Les masses atomiques molaires sont à rechercher dans la classification périodique (annexe 3),
lorsque cela est nécessaire.
7.1** pH de solutions d’acides et de bases
Calculer le pH des solutions suivantes, constituées et conservées à l’abri de l’air ; quand deux
concentrations sont indiquées pour un même composé, effectuer le calcul pour chaque
concentration c.
pH = pK A + log
x
1− x
pH = pK A + log
1− x
x
ÉNONCÉS DES EXERCICES