titrage d'un acide polyprotique

[naniot]

Bonjour,

J'ai un exercice à réaliser. Il s'agit de déterminer le pH au premier point équivalent du titrage de l'alanine (H2A+) par du NaOH.

La réaction principale est (selon les K de toutes les réactions qui sont possibles):

Ha + Ha <==> H2A= + A-

Jusque là, tout va bien. On me donne les Ka suivants:

Le Ka 1 = ((H+)(HA))/(H2A+) et Ka2=((H+)(A-))/(HA)

Seulement, j'aurais mis que Ka1=((H2A+)(A-))/(H2A+)² et la même chose pour Ka2. Ce n'est pas logique, je m'en rends compte, mais je n'arrive pas à comprendre la démarche qui a été utilisée pour trouver les Ka.

Je ne sais pas si ça a été très clair, mais je suis un peu embrouillé. Quelqu'un peut m'expliquer le raisonnement, j'en dors plus...

Merci

P.S.: la question est peut-être bête, mais je n'ai jamais vraiment été doué en chimie, je ne m'y intéresse vraiment que depuis peu.
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[jeanne08]

- Si je comprends bien tu doses H2A + par la soude H2A+ + OH- -> HA + H2O et tu veux le pH à la première équivalence . A la première équivalence la solution contient essentiellement des HA ( ampholyte). il faut donc calculer le pH d'une solution d'ampholyte .
- lorsqu'on a une solution d'ampholyte comme HA l'acide le plus fort mis est HA ( plus fort que H2O) et la base la plus forte mise est HA ( plus forte que H2O) . la réaction prépondérante est toujours celle de l'acide le plus fort sur la base la plus forte donc ici HA +HA = H2A+ + A- qui entraine la formation d'autant de H2A+ que de A-
- les Ka sont toujours vérifiées , ce sont des données trouvées dans des tables avec les expressions qui sont indiquées . On voit que si on fait le produit Ka1*Ka2 , dans ce cas il nous reste seulement (H+)^2.

en bref : les pKa sont des données . Pour faire des calculs on se demande ce qui se passe ... et on utilise ces données que sont les Ka, le produit ionique de l'eau ...

[naniot]

Merci beaucoup pour toutes ces explications. Je comprends déjà mieux, mais je n'arrive toujours pas à comprendre pourquoi les Ka1 et Ka2 ( car c'est un acide diprotique) sont obtenus de la manière énoncée au premier post. En fait, les expressions des Ka1 et Ka2 sont données dans l'énoncé, mais je ne comprends pas pourquoi elles sont exprimées de cette manière et pas de la manière suivante:

Ka1=((H2A+)(A-))/(H2A+)² et la même chose pour Ka2

c'est la manière que j'aurais utilisée en me basant sur la formule du Ka (à savoir produits des concentrations des produits/produit des concentrations des réactifs). Je ne comprends pas d'où vient le H+ et pourquoi le HA (qui est un réactif) se trouve au numérateur de l'expression du Ka.

Merci d'avance.

[jeanne08]

- la constante d'acidité Ka d'un acide faible noté AH est toujours (A-)*(H+)/(AH) c'est à dire (base conjuguée)*(H+)/(acide) . C'est une convention .C est, en fait, la constante de la réaction de l'acide AH sur l'eau : AH + H2O = A- + H3O+ .
(X) désigne la concentration en X et H3O+ est souvent noté H+ pour simplifier ( en réalité H+est fixé sur de l'eau )
- lorsqu'on a un polyacide on donne les constantes d'acidité successives

[A voir en vidéo sur Futura]

[naniot]

Merci et désolé pour le retard de ma réponse.

Si je comprends bien, HA+HA -->H2A+ + A- doit être vu comme une réaction globale. En réalité, on doit la diviser en deux demi-réactions.

HA + H2O --> H3O+ +A- avec Ka= (H+)(A-)/(HA)
puis, H3O+ + HA --> H2O + H2A+ avec Ka= (H+)(HA)/(H2A+)

J'ai les bonnes valeurs, mais elles ne correspondent pas aux mêmes Ka dans mes notes de cours. Est-ce moi qui me trompes ou bien est-il possible que l'erreur vienne du cours?

Merci beaucoup pour votre aide.

[jeanne08]

La réaction de HA sur lui même marche mal mais se fait mieux mieux que les actions de HA ( ampholyte) sur l'eau. C'est cette réaction qui explique essentiellement ce qui va se trouver dans la solution. La constante de la réaction effectivement faite peut, si on en a besoin, se calculer à partir des Ka donnés. Pour le pH d'une telle solution c'est pH = 1/2(pKa1+pKa2)