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Une solution tampon
Bonjour,
... j'ai besoin d'aide 
.
Voilà, j'ai un exo bâteau sur les solutions tampons, et je ne sais pas (plus d'ailleurs) comment il faut s'y prendre... Et j'aurai sincèrement besoin qu'on me remontre comment faire.
Dans l'organisme, le système tampon (HCO3-/H2CO3) est très important.
Quel volume V de carbonate acide HCO3- à O,4mol.l-1 doit-on ajouter à 40mL d'une solution d'acide carbonique (H2CO3) à 0,5mol.l-1 pour obtenir une solution tampon de pH=5,7.
On donne le pKa de H2CO3=6,4.
Donc, je dispose de ma formule du Ka = (HCO3-)(H3O+)/(H2CO3).
Ma formule de pH: pH=Pka+log (HCO3-)/(H2CO3).
Et je suppose.... (suppose hein) qu'il va falloir que je fasse un tableau d'avancement.
Et là au secours, résoudre mon exo avec ces 3 éléments là, je ne sais plus
.
Est-ce que quelqu'un peut m'aider?
Merci d'avance en tout cas,
bonne journée,
Jez.
- Quoiqu'on mette dans une solution la constante Ka est toujours vérifiée ( ainsi que le produit ionique de l'eau et d'autres constantes éventuelles). la formule pH = pKa + log(base)/(acide ) découle simplement de l'écriture de Ka ( on prend le log... )
- Maintenant, pour faire des calculs, on va tenir compte de ce que l'on met exactement dans la solution et des réactions qui ont lieu entre les espèces que l'on met.La réaction la plus importante est celle de l'acide le plus fort mis sur la base la plus forte mise ( cette réaction peut bien ou mal marcher) ...
Ici on a beaucoup de réactions acide/base : on met plusieurs acides : H2CO3 , l'eau , HCO3- et plusieurs bases : eau et HCO3- . La réaction qui se fait le mieux, donc la seule qui nous interesse vraiment est l'action de l'acide le plus fort mis ( ici H2CO3 ) sur la base la plus forte mise (ici HCO3- ): H2CO3 + HCO3- = HCO3 - + H2CO3 . Cette réaction ne change rien : donc les H2CO3 mis restent intacts et les HCO3- mis restent intacts. On n' a plus qu'à les calculer : on met V L de solution de HCO3- à 0.4 mol/L soit 0.4V mol de HCO3 - . On met 0.04 L de H2CO3 à 0.5 mol/L soit 0.5*0.04 mol de H2CO3 . Le rapport (HCO3)/H2CO3) est égal au rapport des nombres de mol soit 0.4V/0.04*0.5 . ON remt cela dans la formule liant pH et pKa ... et on trouve V .
Edit Coll : espace pour éviter le smiley
.... Soit V = 10 mL.
Thanks pour les explications, un peu pavé à première vue, mais au final très compréhensible 
.
.... Mais j'ai néanmoins quelques questions (sinon ça ne serait pas drôle).
1)
on met plusieurs acides: H2CO3 , l'eau , HCO3- et plusieurs bases : eau et HCO3
HCO3- acide et base? Erreur de frappe ou bien je suis définitivement à côté de la plaque?
Non car pour moi au final, mes seuls intervenants dans la réaction, en acide c'était H2CO3 et H3O+, et en base je retrouvais H2O et HCO3-... je suis donc un peu perdue sur le pourquoi du comment en fait...
2) Une solution tampon c'est une solution dont la variation de pH est faible, quand on ajoute une quantité modérée d'acide fort (ou de base forte).
Mélange équimolaire.
J'aime beaucoup les définitions c'est super pratique quand on a tout compris mais alors tant que je n'en suis pas à la phase "j'ai compris", je trouve ça joliment incompréhensible.
Donc de manière concrête, quand j'ai une solution tampon, ça me fera toujours quelque chose comme:
base 1 + acide 1 <--> acide 1 + base 1 tel que dans cet exo où tu écris, je cite : H2CO3 + HCO3- = HCO3 - + H2CO3 ?
Voilà pour ce soir
.
Thanks again
. - à propos de HCO3 - : c'est un ampholyte car c'est une base ( couple H2CO3 / HCO3 -) et c'est une c base ( couple HCO3 -/CO3 2- ) . On ne t'a peut être pas parlé de ce couple car il n'intervient pas dans ton exo .
- solution tampon : on va prendre une exemple simple : soit un acide AH de pKa = 4
-- on a 1L de solution mélange équimolaire de AH + A- ( 0,5 molde chaque )
la réaction prepondérante est AH + A- = A- + AH qui ne change rien et le pH vaut de la solution vaut 4
On ajoute 0,05 mol de soude OH- . La réaction prepondérante est AH + OH- -> A- quasi totale ( grande constante ) et on a donc dans la solution 055 mol de A- et 0.45 mol de AH et le nouveau pH est 4 + log(0.55/0.45) = 4,09 ~4,1
on est passé de 4 à 4,1
-- on a 1L de solution de AH à 1 mol/L . La réaction prépondérante qui marche mal est AH + H2O = A- + H3O+ qui, entraine la formation de autant de H3O+ que de A- ..... bref pH = 2
On ajoute 0,05 mol de OH- . Onb a la réaction quasitotale AH + OH- -> A- et on a donc 0,05 mol de A- et 0,95 mol de AH . Le pH vaut 4 + log (0.05/095) = 2,7
on est passé de 2 à 2,7
Voilà le pH de la solution tampon varie très peu ...
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