T.P.10 pKa d'un couple acide faible / base faible

 

Dans ce TP, on recherche expérimentalement les relations vérifiées par les concentrations des espèces acides et basiques, d'un ou plusieurs couples acido-basiques, dans une même solution.

 

 

1) Couple acide éthanoïque / ion éthanoate

On prépare plusieurs solutions de concentrations effectives en acide éthanoïque et en ion éthanoate différentes.

Après avoir préparé le pH-mètre, on mesure leur pH.

 

réglage de la température	étalonnage avec une solution tampon	mesure du pH d'un mélange

 

Avec le couple CH₃COOH / CH₃COO^-, on obtient la relation :

pH - log `([CH_3COO^-])/([CH_3COOH])` = 4,7

 

L'expérience montre que le rapport des concentrations effectives en ion éthanoate (une base faible) et en acide éthanoïque (son acide conjugué) est lié à la valeur du pH de la solution et à une constante appelée pKa du couple acide faible / base faible.

Pour le couple CH₃COOH / CH₃COO^-, on a : . . pKa = 4,7.

 

 

2) Couple acide méthanoïque / ion méthanoate

 

De même, avec le couple HCOOH / HCOO^-, on obtient :

pH - log `([HCOO^-])/([HCOOH])` = 3,7

L'expérience montre que pour chaque couple acide faible / base faible on obtient la même relation, mais que la valeur de la constante appelée pKa est propre à chaque couple.

Pour le couple HCOOH / HCOO^-, on a : . . pKa = 3,7.

 

 

3) Solution tampon

 

Une solution tampon est une solution dont le pH varie peu lors de l'ajout d'une petite quantité d'acide ou de base, ou lors d'une petite dilution.

Une solution tampon peut être obtenue par un mélange équimolaire d'un acide faible et de sa base conjuguée.

La valeur du pH de la solution tampon obtenue est égale au pKa du couple acide faible / base faible.