Chimie: formule pH synthèse

1. La théorie dépassée d’Arrhenius :

Selon lui, un acide était une substance contenant un ou des atomes H libérable(s) au

contact de l’eau sous forme d’ions H+. Un base était une substance contenant un ou des

groupements OH libérable(s), au contact de l’eau, sous forme d’ions OH+. Ces

définitions sont très restrictives. Certaines bases ne contiennent pas de groupement

OH. Et les réactions acide-base ne se font pas nécessairement dans l’eau.

2. Acide et base selon Brönsted et Lowry :

En 1923, ils proposent un nouveau concepts d’acide et de base pour compléter la

théorie de Arrhenius.

Un acide est une espèce chimique capable de donner un proton H+. On le symbolise HA.

Une base est une espèce chimique capable de fixer (capturer) un proton H+. On le

symbolise par B.

1. concentration d’ions H3O+ ou de protons H+

▪ Dans l’eau pure

Dans l’eau pure (définie comme neutre) , il y a autant d’ions H3O+ que d’ions OH-.

C’est pour cette raison que l’eau pure est neutre. La concentration en ion H3O+ est

10-7mol/L, de même que celle en ions OH-.

Produit ionique de l’eau (Kw) : CH3O+. COH-=10-14 (à 25°C)

▪ Dans une solution acide

La concentration en ions H3O+ va augmenter et devenir supérieur à 10-7 mol.L-1. Dans

le même temps, la concentration en ions OH- diminue et devient inférieur à 10-7

mol/L.

▪ Dans une solution basique

La concentration en ions OH- va augmenter et devenir supérieur à 10-7 mol/L. La

concentration en ions H3O+, elle, diminue.

1. Le pH d’une solution aqueuse contenant un ACIDE FORT

pH = - log (n . Ca) si Ca > 10-4 M (n est le nombre de protons dissociés)

2. Le pH d’une solution aqueuse contenant une BASE FORTE

pH = 14 + log (n . Cb) si Cb > 10-4 M (n est le nombre de OH- dissociés)

3. Le pH d’une solution aqueuse contenant un ACIDE FAIBLE

pH = 1/2 . (pKa – log Ca)

4. Le pH d’une solution aqueuse contenant une BASE FAIBLE

pH = 7 + 1/2 . (pKa + log Cb)

5. Le pH d’une solution aqueuse contenant un ACIDE FAIBLE ET SA BASE CONJUGUEE

pH = pKa + log (Cb/Ca) formule ⇒ de Henderson - Hasselbach

6. Le pouvoir tampon

Un mélange tampon est une

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