1/ Domaines de prédominance d`un couple 2

Chap C.2 - Cours
TS
V- PRÉDOMINANCE D’UNE
ESPÈCE DANS UNE SOLUTION
1/ Domaines de prédominance d’un couple
Une espèce A est dite prédominante ou majoritaire sur une espèce B si pour leur concentration : [A] > [B]
 A- 
À partir de la relation pH = pK a (AH/A ) + log
on peut démontrer que si le pH de la solution est tel que :
 AH
-
Rappel : log(1) = 0
 pH=pKa : c’est que log([A–]/[AH])=0  [A–]/[AH]=1  [AH] = [A-]  ni AH ni A– ne prédomine
 pH<pKa : c’est que log([A–]/[AH])<0  [A–]/[AH]<1  [AH] > [A-]  c’est l’acide AH qui prédomine
 pH>pKa : c’est que log([A–]/[AH])>0  [A–]/[AH]>1  [AH] < [A-]  c’est la base A– qui prédomine
[AH]=[A–]
 Diagramme de
–
AH prédomine
prédominance :
A prédomine
pH
0
pKa=…
14
ATTENTION : dans une solution à pH=5, contenant un couple dont le pKa=3  pH>pKa : c’est la base A– qui prédomine
alors que le pH de la solution est acide (pH<7) !!!
2/ Cas des acides -aminés
On rappelle que les acides -aminés possèdent un groupe carboxyle et un groupe amine
porté par le carbone voisin du groupe carboxyle. Les acides carboxyliques sont des acides
plutôt faibles, appartenant à des couples du type R–COOH/R–COO–. Les amines sont
des bases plutôt faibles, appartenant à des couples du type R–NH3+/R–NH2 .
Les acides -aminés ont donc 2 valeurs de pKa, la + faible correspondant au groupe carboxyle, et la + élevée
correspondant au groupe amine, et présentent une espèce ampholyte (appelée zwitterion ou amphion car c’est un ion
portant une charge positive ET une charge
négative).
Diagramme de l’alanine 
3/ Solutions tampons
Une solution tampon est composée d’une quantité proche des formes
acide et basique d’un même couple acide/base. Son pH varie très peu lors
d’un ajout modéré d’un autre acide, d’une autre base, ou d’eau (dilution).
Une telle solution est efficace dans un domaine de pH compris entre pKa–1
et pKa+1, c’est-à-dire dans un domaine où les 2 espèces du couple sont
dans des proportions proches.
L’effet tampon est particulièrement important dans la régulation du pH des
milieux biologiques (sang,…). Il est principalement dû au couple H2CO3
/HCO3– mais aussi au couple H2PO4–/HPO42–  Voir Activité p.326-327 !
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Chap C.2 - Cours
VI- RÉACTIONS
TS
ACIDE FORT
– BASE FORTE
1/ Équation de réaction
Dans la partie IV on a vu qu’un acide fort AH ne peut exister dans l’eau (il se transforme totalement A– et H3O+). De
même, une base forte B– ne peut exister dans l’eau (elle se transforme totalement en BH et HO–).
Ainsi, quels que soient l’acide fort et la base forte que l’on veut faire réagir, leur réaction est quasi-totale et revient à
s’écrire : H3O+(aq) + HO–(aq)  2 H2O (ℓ)
2/ Aspect thermique
Ces réactions libèrent de l’énergie, évacuée sous forme de chaleur, provoquant une élévation de température de
la solution : on dit qu’elles sont fortement exothermiques.
L’élévation de température est d’autant plus grande que les concentrations en réactifs sont importantes (grandes
quantités de matière dans un petit volume de solution).
3/ Sécurité
On se méfie facilement des acides, mais les bases sont tout aussi dangereuses… En effet, avec un acide fort et concentré
on est rapidement au courant du danger, car ça pique, ça brûle assez vite. Une base forte est plus sournoise : elle
ronge la peau sans réelle douleur, jusqu’à arriver à la chair… et il est alors un peu tard pour réagir ! Il faut donc se
protéger dès que leur concentration est voisine de 1 mol/L : blouse, gants et lunettes. En cas de contact avec la
peau, ou les yeux, il faut rincer immédiatement avec beaucoup d’eau.
Lors du mélange d’un acide fort (resp. d’une base forte) avec une base forte (resp. un acide fort) ou de l’eau, il faut
utiliser un récipient qui supportera une brusque variation de température, verser lentement, tout en
agitant, et ne pas tenir le récipient sans protection des mains (risque de brûlure !).
De plus, il faut toujours verser le produit le plus concentré dans le produit le moins concentré (par exemple,
toujours verser l’acide ou la base dans l’eau et non l’inverse !) car cela diffuse mieux l’échauffement,
et s’il y a des projections elles seront principalement composées du produit le moins concentré.
BILAN Chap C.2 : Ce qu’il faut savoir et savoir faire
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