solution tampon

[invite73eefa35]

salut a tous bon ma question est
si je melange 1 mole de H2SO4 + 1 mole de NaHSO4
est ce c'est une solution tampon ou pas ?
la 2 eme cas si je melange
1 mole NaHSO4 +1 mole de Na2SO4


merci d'avance
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[invite3142cfbe]

Le fait que ce soit une solution tampon provient du fait que l'acide que tu mets ne se dissocie pas complètement en solution. Donc, tu te retrouves avec une certaine quantité de l'acide HA et une quantité de la base A-(qui est sa base conjuguée, dans le premier cas, HHSO4 et HSO₄^-)
Dans le cas de l'acide sulfurique H2SO4, il s'agit d'un acide fort complètement dissocié(Va voir dans une table de Ka, tu n'en trouveras pas pour H2SO4, tu trouveras Fort) en HSO4- et H+. Donc, il ne peut y avoir de tampon formé par l'acide et sa base conjuguée puisque l'acide n'est tout simplement pas présent.

Par contre, dans le deuxième cas.. Tu te retrouves avec une solution contenant HSO4- et SO4^2-. Comme HSO4-, bien qu'étant la base conjugué de H2SO4, est aussi un acide faible, il se dissocie en solution selon une constante de dissociation en SO4^2-. Puisqu'il s'agit d'un acide faible (Enfin, c'est relatif, il a tout de même un Ka de 10^-2, mais il est considéré comme un acide faible) il ne se dissocie pas au complet en sulfate.

Tu as donc, en tout temps dans la solution, un mélanges de HSO4- et SO4^2-, soit un mélange d'un acide faible et de sa base conjugué, tu as un tampon dont le pH sera donné par:

pH= log (1/Ka)+log [SO4]/[HSO4-]

[invite04f8dfd1]

précision un ka de 10-2 implique pKa de 2 c'est bien largement un acide faible

Gardez bien à l'esprit que vous êtes en échelle logarithmique.
Exemple : pH 1 et 2 vous paraissent proches mais il y a un facteur 10 de concentration en H3O+, ne faites pas comme mes étudiants qui disent que c'est proche donc le faible écart est dû aux incertitudes de mesure des pipette et autres !!!

[invite3142cfbe]

mais un pKa de 2 est tout de même un acide relativement (faut vraiment relativiser puisqu'il est certain que les acides forts sont beaucoup plus fort) fort pour un acide faible, considérant que certains acides faible ont des pKa de 9,26 comme le NH4+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4ac5ba37]

Je suis totalement d'accord avec Maxime V
Avec un pka de 2 je ne dirais pas que l'ion hydrogénosulfate est largement un acide faible...disons plutôt que c'est un "fort parmi les faibles" N'empêche qu'il est quand même faible sinon il n'y aurait pas de solution tampon possible

[invite04f8dfd1]

Ben en fait, NH4+ est plutôt l'acide conjugué de la base faible qu'est NH3 avant d'être un acide faible.

Aussi, les limites de pH sont de 0 à 14 dans l'eau grâce ou à cause des réactions d'autoprotolyse de l'eau mais ceux qui sont fort et bloqués à pH 0 dans l'eau sont encore plus forts dans d'autres solvants car la concentration en protons peut encore y être beaucoup plus importante.

à pKa = 2, c'est bien un acide faible sans aucun compromis que vous pouvez faire par idée reçue ou mauvaise représentation. La preuve, quand vous calculer le pH pour un acide faible dans l'eau, vous négligez la concentration en H3O+ devant celle de AH.

Cordialement,

Joyeux Noël à vous.