Diagrammes de prédominance et de distribution

Merci !

Fiches
Classe(s) : Tle Générale | Thème(s) : Sens d’évolution d’un système acide-base


Dans une solution aqueuse les proportions d’un acide et de sa base conjuguée varient en fonction du pH. On peut prévoir quelle espèce prédomine en connaissant la valeur de la constante d’acidité du couple.

I Diagrammes de prédominance et de distribution

Diagramme de prédominance : pour le couple HA/A, on a

KA=Aeq×H3O+eqHAeq ou pH=pKA+logAeqHAeq.

L’espèce A prédomine si :

[A] > [HA] donc si AHA>1 soit pH > pKA car logAHA>0.

06466_C06_04

L’espèce HA prédomine si :

[HA] > [A] donc si AHA<1 soit pH < pKA car logAHA<0.

Si [HA] = [A] alors pH = pKA car logAHA=0.

Diagramme de distribution : le pourcentage d’acide HA en solution est HAHA+A et celui de la base A est AHA+A. Ils sont représentés en fonction du pH. Pour 50 % d’acide et de base conjuguée, on peut lire la valeur du pKA du couple.

06466_C06_05

II Zone de virage d’un indicateur coloré

Un indicateur coloré est un couple HIn/In dont la forme acide HIn et la forme basique In ont des couleurs différentes.

On appelle zone de virage l’intervalle de pH pour lequel la couleur de l’indicateur coloré est la superposition des deux teintes.

Exemple : bleu de bromothymol (pKA = 7,1) :

06466_C06_06

Un indicateur coloré permet de repérer l’équivalence d’un titrage acido-basique si le pH à l’équivalence est contenu dans la zone de virage.

Méthode

1 Établir et exploiter un diagramme de prédominance

Le couple de l’aspirine (acide acétylsalicylique/ion acétylsalicylate) a un pKA = 3,5. On note plus simplement le couple HA/A.

06466_C06_chem_001

a. Tracer le diagramme de prédominance du couple de l’aspirine.

b. Sachant que le pH de l’estomac est voisin de 1, sous quelle forme y trouve-t-on l’aspirine ?

Solution

a. D’après la relation pH=pKA+logAéqHAéq, si [HA] = [A] alors pH = pKA.

En revanche, si [HA] > [A] alors pH < pKA et HA prédomine. Inversement si [HA] < [A] alors pH > pKA et c’est la base conjuguée qui prédomine.

06466_C06_07

b. À pH = 1, on est dans le domaine de prédominance de la forme acide HA. Dans l’estomac on trouve donc l’aspirine sous sa forme acide HA.

2 Déterminer la zone de virage d’un indicateur coloré

Le vert de bromocrésol est un indicateur coloré acido-basique. C’est un couple acide-base dont la forme acide est jaune tandis que la forme basique est bleue. On considère que le vert de bromocrésol prend sa teinte acide lorsque [HIn]/[In] > 10 et qu’il prend sa teinte basique lorsque [In]/[HIn] > 10.

Déterminer la zone de virage du vert de bromocrésol.

06466_C06_08

Conseils

Déterminez le pKA et les valeurs de pH quand InéqHInéq> 10 et quand InéqHInéq< 10.

Solution

Pour 50 % d’acide et de base on lit pH = pKA = 4,8.

06466_C06_09

Si InéqHInéq=10 alors pH=pKA+log10=pKA+1 et si InéqHInéq=110 alors pH = pKA − 1. La zone de virage est donc comprise entre 3,8 et 5,8.