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Molarité et pH
Bonjour à tous,
Je dois répondre à une question pour un TP de biochimie mais je suis perdue.
Voici les données et la question:
Nous avons les les solutions suivantes:
Solution d'acétate de sodium à 0,1M (préparer 100mL/bin)
Solution d'acide éthanoïque à 0,1M (préparer 100ml/bin)
Solution chlorure d'hydrogène à 0,1M (préparer 500mL)
Mode opératoire:
A partir des solutions ci-dessous, préparer les solutions suivantes dans des béchers de 50 ml. Mesurer
leur pH puis mesurer à nouveau leur pH après ajout de 3 ml d'HCl 0,1M.
Bécher 1: 3 mL CH3COONa + 24mL CH3COOH
Bécher 2: 9 mL CH3COONa + 18mL CH3COOH
Bécher 3: 15 mL CH3COONa + 12mL CH3COOH
Bécher 4: 21 mL CH3COONa + 6mL CH3COOH
Bécher 5: 27 mL CH3COONa + 0mL CH3COOH
Bécher 6: 27 mL d'eau distillée
Les questions sont les suivantes:
Quelle solution a le meilleur pouvoir tampon et pourquoi?
Pour celle-ci, calculer la molarité de la solution tampon et le pH théorique (avant et après
ajout des 3 mL d'acide fort).
J'ai mesuré que le pH du bécher 3 était de 4.79 et 4.59 (après ajout de 3 ml de HCl). Je sais donc que le bécher 3 est la solution qui à le meilleur pouvoir tampon vu que le pH ne bouge presque pas.
Maintenant, ce qui me pose problème, c'est comment calculer la molarité de la solution tampon et le pH théorique. Je ne vois pas comment faire. Si quelqu'un sait me donner un indice ...
Merci!
Bonjour,
Pour le couple acide / base étudié ici, tu peux écrire :
le rapport des concentrations étant égal au rapport des quantités pour une solution de volume donné.
Si tu rajoutes de l'eau, le rapport des concentrations ne varie pas : la solution est insensible à la dilution (propriétés n° 1 des solutions tampons)
Pour la propriété n° 2 des solutions tampons : pH peu sensible à l'ajout de faibles quantités d'acide ou de base, tu peux évoquer la courbe de titrage d'une solution d'éthanoate de sodium par l'acide chlorhydrique. C'est au voisinage de la demie équivalence que les variations de pH en fonction du volume d'acide ajouté sont les plus faibles. Le pouvoir tampon est donc maximum lorsque :
c'est à dire, dans le cas de tes expériences, lorsque la quantité d'éthanoate de sodium introduite est égale à la quantité d'acide éthanoïque introduite. Je te fournis ci-dessous la courbe de titrage évoquée. A la courbe de pH (en bleu), a été ajouté la courbe dérivée (valeurs toujours négatives puisque le pH diminue quand on ajoute de l'acide). On voit clairement que c'est à la demie équivalence (v=10mL) que la valeur absolue de la dérivée est minimale alors que cette valeur absolue est grande au voisinage de v = 0ml (solution d'éthanoate de sodium seule) et au voisinage de l'équivalence (v = 20mL) qui correspond à une solution d'acide éthanoïque.
Bien sûr, si :
, la formule du pH indiquée au départ conduit à pH =pKa.
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