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acides et travail préparatoire

Il définit solution rapide un solution qui oppose le changement dans la pH relatives à des additions modérées acides ou travail préparatoire.

En général, ces solutions

  • d'un acide faible et sa sel avec une base forte (par exemple, le système l'acide acétique - acétate de sodium) Ou, à l'inverse,
  • d'une base faible et de son sel avec un acide fort (par exemple, le système ammoniaque - chlorure d'ammonium), Ou
  • d'un sel, d'une base faible et un acide faible
  • les acides concentrés et bases fortes.

Les solutions tampons sont largement utilisés dans la chimie analytique et dans les processus où il est utile ou nécessaire pour stabiliser la pH à une valeur souhaitée. Caractéristique de ce type de solutions est pouvoir tampon, généralement définie comme la quantité de base ou l'acide fort à ajouter à une solution tampon pour obtenir une variation de pH unitaire.

Le pH des solutions tampons

acide faible et son sel

L'acide faible HA est peu dissociées; l'équilibre des dissociation il est

HA + H2OU H3OU+ + A-

qui correspond à la constante de dissociation acide

sel MA au lieu complètement dissociées

MA → M+ + A-

l'anion A- produite par le sel reculer ensuite encore la dissociation de l'acide faible. Vous pouvez ensuite rapprocher la concentration d'équilibre de l'acide HA avec sa valeur nominale et la concentration d'équilibre avec l'anion du sel dissocié nominal ; l'expression de la constante de dissociation peut alors être réécrite

à partir de laquelle il est obtenu que

et alors

quand et coïncider, le pH de la solution coïncide avec le pKà l'acide faible.

Base faible et du sel

La base faible Ministère de la Santé est peu dissociées; l'équilibre des dissociation il est

Ministère de la Santé M+ + Ohio-

qui correspond à la constante de dissociation de base

sel MA au lieu complètement dissociées

MA → M+ + A-

le cation M+ produite par le sel reculer ensuite encore dissociation de la base faible. Vous pouvez ensuite rapprocher la concentration d'équilibre de la base Ministère de la Santé avec sa valeur nominale et la concentration d'équilibre de la dissociation de cations avec la valeur nominale du sel ; l'expression de la constante de dissociation peut alors être réécrite sous la forme:

à partir de laquelle il est obtenu que

et alors

quand et coïncident, le pH de la solution coïncide avec le complément à 14 de la pKb la base faible.

Comparaison entre la mémoire tampon et une solution non tamponnée

En ajoutant 0,01 mol/ L d'un acide fort (par exemple, acide chlorhydrique) Dans l'eau distillée, le pH passe de 7 à 2. Un saut de 5 unités, qui correspond à une augmentation de 100.000 fois la concentration en ions H+ gratuit.

Par addition de la même quantité d'acide fort dans une solution tampon contenant 0,1 mol / l d'acide acétique et 0,1 mol / l d'acétate de sodium, le pH a augmenté de 4,75 à 4,65. Un beau saut de 0,1 unité.

systèmes de tampon commun

  • l'acide acétique - acétate de sodium
  • L'hydroxyde d'ammonium - chlorure d'ammonium
  • Acétate d'ammonium
  • Le carbonate d'ammonium
  • Le bicarbonate de soude
  • Le bicarbonate de soude - le carbonate de sodium
  • tricine
  • HEPES

Illustration d'une solution tampon d'acétate de sodium / acide acétique

la constante de dissociation acide pour 'l'acide acétique Elle est donnée par

Étant donné que l'équilibre implique seulement acide faible et base, on peut supposer que la ionisation dell 'l'acide acétique et l 'hydrolyse l'ion acétate sont négligeables. Dans un tampon avec une quantité égale d'acide acétique et de l'acétate de sodium, l'équation d'équilibre simplifie

,

et pH du tampon, de la même manière, il est le pKà.

Pour déterminer l'effet de l'addition d'un acide fort comment HCl, la formule mathématique suivante fournit le nouveau pH. parce que HCl est un acide fort, Il est ionise complètement en solution. Cela augmente la concentration de H+ dans la solution, qui neutralise ensuite l'acétate suivant l'équation suivante:

ions hydrogène changement consommé le nombre réel de moles des ions d'acide acétique et d'acétate:

Après avoir examiné le changement de volume afin de déterminer les concentrations, le nouveau pH peut être calculée à partir de 'équation de Henderson-Hasselbach. A une neutralisation entraînera une variation minimale de pH, car il utilise une échelle logarithmique.

équilibre acide-base

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: équilibre acide-base.

réactions biochimiques sont particulièrement sensibles au pH, en fait, la molécules biologique contient des groupes d'atomes qui peuvent charge ou est neutre en fonction du pH, ce qui a un effet sur l'activité biologique de la molécule. Dans les organismes multicellulaires le fluide à l'intérieur de la cellule et les fluides entourant les cellules ont un pH caractéristique et pratiquement constant, qui est maintenu par des systèmes tampons organiques tels que le système de phosphate monopotassique et le système de l'acide carbonique.

bibliographie

  • D.C. Harris, Chimie analytique quantitative, Zanichelli, 2005
  • M. Forina, Introduction à la chimie analytique (2 volumes), ecig, 2003

Articles connexes

liens externes