Chapitre 7 • pH des solutions d'acides ou de bases. Tampons. Dosages pH-métriques
194
b) Contrôle du pH des deux tampons T 1 et T 2 :
M(NaOH) = 40 g.mol
–1
T 1 : couple : HCOO/HCOO – ; pK A = 3,75.
Concentration initiale du tampon : 5.10
–2 mol.L –1 , soit dans 1 L : 5.10 –2 mol
Ajout : 1,476 g de NaOH ⇒ 1,476/40 = 0,037 mol
T 2 : couple : CH 3 COOH/CH 3 COO
– ; pK A = 4,75.
Concentration initiale du tampon : 8.10
–2 mol.L –1 , soit dans 1 L : 8.10 –2 mol
Ajout : 0,704 g de NaOH ⇒ 0,704/40 = 0,0176 mol
Pouvoirs tampons de T 1 et T 2 :
T 2 possède le meilleur pouvoir tampon.
Ce qu’il faut retenir de l’exercice 7.7
z Le pouvoir tampon est une mesure de l’efficacité d’un tampon. Il est d’autant plus grand que
le tampon est concentré et qu’on est proche de l’équimolarité des formes acide et basique du
système tampon ([acide T ] ≈ [base T ]).
7.8* Étude d’une réaction acide faible - base faible
a) HF est un acide faible et CN – une base faible. Il peut donc y avoir réaction entre eux. De plus :
∆pK A = 9,2 – 3,2 = 6 ; cette valeur est supérieure à 4. La réaction (1) est quantitative
(cf. § 7.4) :
HF + K
+
+ CN
–
→ K
+ + F
– + HCN
(1)
Sachant que : pK A (HF/F – ) = pK A1 = 3,2 et pK A (HCN/CN – ) = pK A2 = 9,2 , la constante
d’équilibre vaut (relation 7.7) :
x =
0,037
0,05
= 0,74
pH = 3,75 + log
0,74
1− 0,74
= 4,2
x =
0,0176
0,08
= 0,22
pH = 4,75 + log
0,22
1− 0,22
= 4,2
β T 1 = 2,3 c x (1− x) = 2,3 × 5.10
−2
× 0,74 × (1− 0,74)
β T 1 = 0,022 mol.L
−1 (unité pH)
−1
β T 2 = 2,3 c x (1− x) = 2,3 × 8.10
−2
× 0,22 × (1− 0,22)
β T 2 = 0,032 mol.L
−1 (unité pH)
−1
K (1) = 10
pK A2 −pK A1 = 10
∆pK A
K (1) = 10
6