Création d'une solution tampon ; Acide/Base
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Création d'une solution tampon ; Acide/Base



  1. #1
    invite1e786bd5

    Création d'une solution tampon ; Acide/Base


    ------

    Bonjour, je suis en première année de médecine et je voudrais savoir si vous pouviez m'aider sur une question de chimie générale sur la création d'un tampon physiologique. Voilà l'énoncé :

    On prépare une solution tampon physiologique par la neutralisation de 250 mL de H2CO3 0.15 M par une solution de NaOH O.5 M.
    Le volume de solution de NaOH que l'on doit ajouter à la solution d'acide carbonique pour atteindre pH = 7.4 est :
    On donne les deux équilibres acido-basiques de ce diacide :
    H2CO3 + H2O = HCO3- + H3O+ ; pKa1 = 6.38
    HCO3- + H2O = (CO3)2- + H3O+ ; pKa2 = 10.32
    Les solutions proposées sont :
    A) 13.27 mL
    B) 15.00 mL
    C) 17.83 mL
    D) 27.38 mL
    E) 30.00 mL

    Donc pour commencer j'ai étudier la réaction qui avait lieu entre le HO- et le H2CO3. J'ai trouvé:
    H2CO3 + HO- = HCO3- + H2O ; cette réaction est l'inverse de la dissociation de la base sur l'eau, donc j'en ai déduis que sa constnate d'équilibre est 1/Kb (C'est bien ça ?).

    Je trouve donc à partir de là l'égalité : 1/Kb = |HCO3-| / |HO-|*|H2CO3|
    Je cherche donc |HO-| à partir de pH = 7.4 et le Kb en fonction du pKa le plus proche du pH souhaité (ici pKa = 6.38)
    Je trouve donc |HO-| = 2.5*10^(-7) et Kb = 10^(-7.62)
    Je détermine donc que le rapport |HCO3-|/|H2CO3| est égal à 10.47 (1)

    A partir d'un tableau de variation, je détermine la quantité de H2CO3 et de HCO3-
    Je trouve (H2CO3 final) = (H2CO3 initial - X)/Vtot et HCO3- = X/Vtot
    Je trouve pour H2CO3 initial : 0.0375 mol

    Donc je remplace H2CO3 et HCO3- par leurs valeur dans le rapport (1).
    Je fini par en déduire la valeur de X, qui serait de : X = 3,4.10^(-2).

    A partir de là j'utilise C = n/V, et je trouve V(HO-) = 68 mL.
    J'ai essayé de vérifier mon calcul plusieurs fois, et j'ai cherché d'autre méthodes sans succès.
    J'espère donc que vous pourrez m'aider à me débloquer.
    Merci d'avance !

    -----

  2. #2
    HarleyApril
    Modérateur

    Re : Création d'une solution tampon ; Acide/Base

    bonjour

    pour moi, il y a une coquille dans ton énoncé
    pour arriver à pH=pKa1=6,38 il faut ajouter 75ml de soude
    pour arriver à pH=7,4 il en faudrait encore un peu plus

    ceci étant, une solution d'acide carbonique, ça me semble bien étrange !

    cordialement

  3. #3
    moco

    Re : Création d'une solution tampon ; Acide/Base

    Harley April a parfaitement raison. Une solution de H2CO3 0.15 M n'existe pas. On peut faire tous les calculs du monde avec ce problème. Il n'en restera pas moins qu'une telle solution n'existe pas. Tout d'abord, quand on dissout CO2 dans de l'eau, il se forme surtout CO2 dissous, et très peu de H2CO3. A peine 1% du CO2 est transformé en H2CO3. De toute façon, la concentration maximum de CO2 dans l'eau est de l'ordre de 0.04 M à 0.05 M selon la température. Jamais 0.15 M.

  4. #4
    invite1e786bd5

    Re : Création d'une solution tampon ; Acide/Base

    J'ai bien vérifié l'énoncé, on y parle bien d'une solution de H2CO3 O.15 M, et aussi d'une solution d'acide carbonique. Je comprend bien qu'une telle solution ne puisse pas exister, mais ne sagit-t-il pas d'une sorte d'approximation pour illustrer les tampons physiologiques ? En admettant qu'une telle solution pourrait exister, est-ce qu'il n'y aurait tout de même pas de solution à cette question de qcm ?
    En tout cas merci à vous deux pour vos réponses, je demanderai à mon professeur plus d'explications sur cette question dès que j'en aurais l'occasion, et je vous tiendrai informer. Merci encore !

  5. A voir en vidéo sur Futura

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