Solution tampon

[Babar III]

Bonsoir à tous,

j'ai une question concernant les solutions tampon. Prenons l'exemple d'une solution tampon de H2CO3/HCO3- dans laquelle on ajoute un acide fort tel que le HCl. Les protons H+ du HCl vont être captés par le HCO3-. Je suis d'accord. Par contre, ce qui me semble curieux, c'est que pour former le HCO3-, le H2CO3 a du lâcher des protons H+, donc il a acidifié la solution. Donc le HCO3- quand il capte les protons H+ du HCl, il ne fait que récupérer les protons que le H2CO3- a dû lâcher (pour donner du HCO3-). Donc je vois pas bien à quoi cela sert au HCO3- de lâcher des protons pour récupérer des autres (ceux du HCl).

Je ne sais pas si j'ai été suffisamment clair mais merci d'avance pour votre aide.
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[fa911662]

Bonsoir,

Ben le principe de la chimie c'est de faire réagir des molécules entre elle .. si tu met en contact un acide avec une base ben tu auras une réaction acide/base...et donc un échange de proton. Dire " Donc je vois pas bien à quoi cela sert au HCO3- de lâcher des protons pour récupérer des autres" ... je répondrais simplement c'est de la chimie !!! Le HCO3 ne lâche pas de proton ..c'est le H2CO3 qui lâche des protons ...les protons qui on été lacher en solution on été captée par l'eau pour former H3O+...les nouveaux protons acide provenant de l'HCl c'est eux qui vont être capter par HCO3- parce que si c'était pas le cas et que c'atit lesprotons de H2CO3 qu'il captait alors la molécule HCO3- n'existerait pas !!!!

[jeanne08]

On a préparé la solution tampon en se debrouillant pour avoir un mélange en proportions voisines de H2CO3 et de HCO3- ...peu importe comment on en est arrivé là! Le pH d'une telle solution est donné par la formule pH = pK + log (HCO3 -)/(H2CO3 ) et le fait d'ajouter, a cette solution un peu d' ions H+ provoque la réaction HCO3 - + H+ -> H2CO3 ce qui fait que l'on a plus de H2CO3 et moins de HCO3 - mais le pH varie très peu.

[Babar III]

D'accord, donc si au départ (avant ajout d'HCl dans la solution tampon), il y a autant d'H2CO3 que d'HCO3-, la solution est donc à un pH neutre, c'est bien cela?

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

Si il y a autant de HCO3 - que de H2CO3 le pH de la solution est egal à pKa .

[Babar III]

En fait, ce que je ne comprends pas c'est que la solution de départ de H2CO3/HCO3- (avant ajout d'HCl) a déjà une certaine acidité (même si elle est faible) puisque quelques H2CO3 ont libéré un proton. Donc le fait d'ajouter un couple tampon dans de l'eau ne rend-il pas la solution (eau + couple tampon) acide dès le départ (avant ajout d'HCl)?

[jeanne08]

J'ai un petit peu de mal à comprendre tes difficultés...
Imagine que l'on prépare une solution tampon en mélangeant des H2CO3 et du NaHCO3 ( qui se dissocie totalement en Na+ spectateur et HCO3- ) en même quantité disons environ 0,1 mol/L . Le pH de la solution est voisin de 6 . L'acide H2CO3 se dissocie très très faiblement selon H2CO3 + H2O = HCO3- + H3O+ et d'autant plus faiblement que l'on a dejà mis des HCO3- en solution. La base HCO3- se dissocie très très faiblement selon HCO3 - + H2O = H2CO3 + OH- . Les ions H3O+ et OH- qui se trouvent en solution proviennent de ces réactions et de l'autoprotolyse de l'eau ( réaction qui marche très très mal aussi! ). On a environ 10^-6 mol/L de H3O+ et 10^-8 mol/L de OH- . Tu vois que ces réactions sont tout à fait negligeables ! Bref , quand on mélange des H2CO3 et des HCO3- il ne se passe quasi rien en solution !

[Babar III]

Daccord, mais dans ce cas là pourquoi ne pas utiliser comme couple tampon le NaHCO3 (donc ne pas mettre de H2CO3 dans l'eau) qui se dissociera dans l'eau pour donner du Na+ et du HCO3-, les HCO3- étant alors capables de neutraliser les protons libérés par le HCl?

[jeanne08]

Si on ne met que des HCO3- dans l'eau on n'aura pas une solution tampon car le pH va beaucoup varier lorsqu'on ajoutera une petite quantité d'acide ( même si les HCO3 - réagissent avec les H+ ) ou de base. Il faut impérativement mettre un couple acide faible/ base faible bien choisi et en proportions voisines pour avoir une solution tampon.

[Babar III]

OK, merci beaucoup!