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 !
-----