Tampons et titrage des acides et des bases. | Chimie générale 3

Conditions générales pour appliquer l'équation de Henderson-Hasselbalch :

• K_a doit être dans la plage d'environ 10^-4 M à 10^-11 M
• Le rapport $\frac{{\left[\mathrm{base}\right]}_0}{{\left[\mathrm{acid}\right]}_0}$ doit être compris entre 0,1 et 10
• Les valeurs de [base]₀ et [acid]₀ doivent être dans la plage de 10^-3 M à 1 M

Une solution tampon est une solution aqueuse constituée d'un mélange d'un acide faible et de sa base conjuguée. Son pH change très peu lorsqu'une petite quantité d'acide fort ou de base est ajoutée, et ne change pas lorsque la solution est diluée.
 

CH₃COOH est un acide faible et CH₃COO^- est sa base conjuguée
⇒ Un mélange d'une solution de CH₃COOH et d'une solution de CH₃COO^- donne une solution tampon
Ajouter quelques mL d'un acide fort (par exemple, HCl) à ce mélange modifiera le pH de la solution d'environ 0,1 unité de pH

Indicateurs de pH: substances qui changent de couleur avec le pH ⇒ ils sont utilisés pour signaler le point final des titrages
La plage de pH à laquelle un indicateur change de couleur est égale au pK_ai pour cet indicateur
 

Le bleu de bromothymol (pK_ai = 7.3) passe du jaune au bleu autour d'un pH = 7.3

Si la solution est jaune ⇒ les acides sont en excès
Si la solution est bleue ⇒ les bases sont en excès
Lorsque la solution change de couleur ⇒ point d'équivalence

Au point d'équivalence: des quantités stœchiométriquement équivalentes d'acide et de base ont réagi

Lation d'un acide fort par une base forte (ou vice versa) : le pH change brusquement au point d'équivalence.
Courbe de titration pour la titration d'une solution 0,100 M de HCl (aq) avec une solution 0,100 M de NaOH (aq) :
 

Titration d'un acide faible par une base forte (ou vice versa) : pH = pKa au point milieu
Courbe de titrage pour le titrage d'une solution de 0.100M de CH₃COOH (aq) avec une solution de NaOH (aq) de 0.100M :