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Cours de Physique-chimie - Domaines de prédominance d'espèces chimiques

 

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cours de Physique-chimie 

Domaines de prédominance d'espèces chimiques

Note par nos Maxinautes :  

Objectifs
Présenter la notion de constante d’acidité d’un couple acide/base. Donner quelques exemples. Donner la relation entre le pH, le pKA et les concentrations des formes acides et basiques. Expliquer comment bâtir un diagramme de prédominance et comment s’en servir.
1. La constante d'acidité KA
Problématique : si on sait facilement trouver le lien entre la concentration d'un acide fort et le pH, les choses sont plus délicates avec un acide faible. On pourrait penser utiliser le taux d’avancement final (pourcentage de molécules AH passées sous forme ). Toutefois, dépend de la concentration initiale en acide :
• Un acide faible concentré réagit peu avec l’eau, soit faible.
• Un acide faible dilué réagit plus avec l’eau, soit fort.

Définition : pour un couple acide-base , on appelle constante d’acidité la quantité :


Pour un couple donné, la constante d’acidité ne dépend que de la température. Celle-ci sera fixée à 25°C. Concrètement, est indépendante des conditions initiales, c'est-à-dire de la concentration initiale en acide faible dissous, contrairement à .

Dans cette expression, les concentrations doivent obligatoirement être exprimées en mol/L et à l’équilibre chimique, d’où l’indice (eq). est sans dimension. En fait, un « 1 mol/L » associé au solvant (l’eau) « se cache » au dénominateur. L’explication de cela est hors programme, mais retenons que l’eau, en tant que solvant, ne doit pas apparaître dans .
2. Le pKa
Définition : De la même manière que l’on définit le pH par
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