Acide/Base : Pourquoi les espèces acides prédominent-elles en milieu acide ?

[invite6d98dcb7]

Bonjour,

Cela semble logique mais je ne comprends pas pourquoi, dans une solution aqueuse, pour un couple acide/base, l'espèce acide prédomine en dessous du pKa du couple et l'espèce basique prédomine au dessus.
L'équation de réaction entre un acide et l'eau est

AH + H2O → A- + H3O+

Quand l'acide est versé dans l'eau, il fait baisser le pH en produisant des H3O+. Mais pour chaque H3O+ produit une molécule d'acide passe sous sa forme basique A-. Donc quand le pH est bas et en dessous du pKa, l'espèce basique du couple devrait être prédominante, non ? Et vice-versa quand le ph est haut.

Je dois mal raisonner quelque part, merci de m'aider !
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[nlbmoi]

Bonjour

Quand, tu mets ton acide dans l'eau, il y a un équilibre qui se produit dont la valeur de la constante est Ka. Quand tu ajoutes une quantité d'acide, tu fixe sl'état initial de ton système qui va évolue de telle manière que les termes appartenant dans le quotient réactionnel (les concentrations des espèces) évoluent de telle manière que ce quotient soit égal à la constante d'acidité.
Dis autrement : quand tu mets un acide faible dans l'eau, une partie seulement est transformée selon l'équation que tu indiques : tu as en présence ton acidev (en excès), la base conjuguée et des ions H30+ qui vont te donner un certain pH. Si tu modifies ton milieu (ajout d'acide AH, de base A- ou d'ions H30+), le milieu va réagir pour parer cette modification. Par exemple, si tu veux baisser le pH en ajoutant des ions H30+; la réaction qui va se former est A- + H3O+ → AH + H2O qui va modérer l'effet de cet ajout, tu restes bien dans le domaine de AH !

[invite6d98dcb7]

Donc quand on met l'acide dans l'eau, le pH passe de 7 au pKa d'un coup, quelle que soit la quantité introduite ?
Et quelle que soit l'espèce introduite par la suite, la réaction se fera de telle sorte que le pKa sera conservé ?

[nlbmoi]

Donc quand on met l'acide dans l'eau, le pH passe de 7 au pKa d'un coup,

Non, j'ai dit que les concentrations des espèces vont évolue de telle sorte que le quotient réactionnel soit égal à la constante d'acidité.
Dans ton cas Ka=[A-][H30+]/[AH] où les concentrations sont celles à l'équilibre ; le quotient réactionnel a la même formule sauf que les concentrations sont celles à tout moment.
Au départ, [AH]=C0 ; [A-]=[H30+]=0
A l'équilibre [AH]=C0-x ; [A-]=[H30+]=x
comme à l'équilibre Ka=[A-][H30+]/[AH]=x²/(c0-x), tu vois bien que la valeur de x dépend de c0 donc de la quantité introduite.

Et quelle que soit l'espèce introduite par la suite, la réaction se fera de telle sorte que le pKa sera conservé ?

Ce n'est pas aussi simple que ça : si tu ne rajoutes que du AH, A-, H30+, pas de problème. Si tu rajoute HO-, c'est un tout petit peu compliqué parce qu'il faut prendre en compte une réaction supplémentaire. SI tu rajoutes d'autres espèces acidobasiques, il faudra tout prendre en compte, chaque espèce jouant sur le pH.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6d98dcb7]

D'accord, merci de ta réponse, je suis plus au clair là-dessus à présent.