Chapitre 7 • pH des solutions d'acides ou de bases. Tampons. Dosages pH-métriques
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Équilibres en solution.
B + H 2 O
OH – + BH +
(équilibre 10)
BH
+ + H 2 O
OH – + BH 2
2+
(équilibre 11)
(H 2 O + H 2 O
H 3 O
+ + OH
– )
☛ c = 0,1 mol.L –1
Lorsque les pK A d’une dibase sont distants de plus de deux unités, comme dans le cas de la
pipérazine, on néglige le second équilibre de protonation (équilibre 11) devant le premier
(équilibre 10).
Position de l’équilibre 10 ?
pK A2 – log c = 9,8 – log 0,1 = 10,8
pK A2 – log c < 12 ⇒ B faiblement protonée (équilibre 10 peu déplacé dans le sens 1).
soit :
Vérifications.
(i) Position de l’équilibre 10 :
[BH
+
] = [OH
– ] = 10
–14
/10
–11,4 = 10
–2,6 mol.L
–1 ; donc :
; seulement 2,5 % des molécules de pipérazine sont
protonées.
(ii) Position de l’équilibre 11 :
Les ions OH
– libérés par la première basicité font rétrograder la seconde protonation. Pour
contrôler que l’équilibre 11 est très peu déplacé dans le sens 1, calculons :
Cette valeur très petite confirme que la concentration en ions OH – libérés par l’équilibre 11, qui
est égale à [BH 2
2+ ], est négligeable.
Ce qu’il faut retenir de l’exercice 7.1
z Cet exercice contient la majorité des calculs-types de pH.
z Un calcul de pH est d’abord un problème d’équilibres en solution.
z Résoudre un problème de pH c’est comprendre le sens physique, appliquer une méthode
rigoureuse, et avoir un regard critique sur son résultat pour en vérifier la cohérence.
1
2
1
2
pH = 7 +
1
2
pK A2 +
1
2
logc = 7 +
9,8
2
+
1
2
log10
−1
pH = 11,4
α =
[BH
+ ]
c
=
10
−2,6
10
−1
= 10
−1,6
= 2,5.10
−2
[BH 2
2+ ]
[BH
+ ]
= 10
pK A1 −pH
= 10
5,6−11,4
= 1,6.10
−6