Caspule 2.3 Flashcards
Qu’est-ce qu’un acide ou une base conjugué?
Par conséquent, suite à la dissociation d’un acide faible, l’un des produits a la capacité d’accepter un proton et donc d’agir comme une base. Ce produit est appelé base conjuguée. Considérons l’acide acétique qui se dissocie pour donner un proton et une molécule d’acétate. L’acétate, qui est le produit pouvant accepter un proton, est la base conjuguée de
l’acide acétique.
Par analogie, le produit formé suite à la protonation d’une base faible est appelé l’acide conjugué. Le NH3 (l’ammoniac) est une base faible. Un ion ammonium est formé lorsque l’ammoniac accepte un proton. L’ion ammonium est l’acide conjugué de l’ammoniac.
Qu’est-ce que la constante de dissociation acide?
La constante de dissociation acide permet de mesurer la force d’un acide ou d’une base. La constante de dissociation acide équivaut à la constante d’équilibre de la dissociation de l’acide multipliée par la concentration de l’eau. On obtient donc la valeur de Ka d’un acide en divisant le produit des concentrations des ions formés par la concentration de l’acide.
La valeur de Ka varie d’un acide à l’autre. Plus la constante de dissociation est élevée, plus l’acide se dissocie facilement dans l’eau, et donc plus l’acide est fort. Dans le cas d’un acide fort, la valeur de Ka est presque infinie. Cependant, pour les acides faibles, les valeurs de Ka sont des chiffres très petits et peu pratiques à manipuler. On préfère donc exprimer la force d’un acide sous forme de pKa, soit le log négatif du Ka.
Les acides faibles ont un pKa positif alors que les acides forts ont un pKa négatif.
Qu’est-ce que l’équation de HH nous permet de déduire?
• Lorsque la concentration de l’acide faible est plus grande que celle de sa base conjuguée, le résultat du logarithme est négatif. Le pH est donc plus petit que le pKa.
• Lorsque le pH est plus grand que le pKa, c’est la base conjuguée qui prédomine.
• Finalement, lorsque les concentrations d’un acide faible et de sa base conjuguée sont égales, le rapport obtenu est de 1; le résultat du logarithme est donc de 0 et cela nous donne un pH égal au pKa.
Le pKa est donc le pH où les concentrations d’un acide faible et de sa base conjuguée sont égales ou encore, c’est le pH où 50 % de l’acide faible est dissocié.
Comment fonctionne le pouvoir tampon?
La capacité d’une solution à maintenir le pH constant est appelée le pouvoir tampon. Naturellement, la zone de pH dans laquelle un tampon est efficace variera selon le pKa de l’acide faible le constituant. Cette zone couvre deux unités de pH et elle est répartie également autour du pKa. Autrement dit, elle s’étend du pH correspondant au pKa– 1 jusqu’au pH correspondant au pKa
+ 1.
Par exemple, dans le cas de l’acide acétique dont le pKa est de 4,8, on voit que l’augmentation du pH est très lente entre les pH 3,8 et 5,8. À l’extérieur de cette zone, la variation du pH est très rapide. Pour un acide polyprotique comme l’acide phosphorique, il existe trois zones tampons distinctes, chacune correspondant à l’un des pKa.
Quelle substance biologique servent de tampon?
• Tout d’abord, le tampon phosphate est le principal tampon intracellulaire. Il est constitué de dihydrogène phosphate et d’hydrogène phosphate.
• Les tampons protéiques jouent un rôle mineur, mais non négligeable, dans la stabilité du pH intracellulaire. Les protéines sont constituées d’acides aminés et, comme nous allons le voir dans le module 3, les acides aminés sont des acides faibles, par conséquent ils peuvent servir de tampon. L’histidine est un acide aminé particulièrement important pour
les tampons protéiques, car il contient un groupement imidazole dont le pKa est de 7. Ainsi, les protéines contenant de l’histidine ont un pouvoir tampon au pH physiologique.
• Le tampon carbonate, qui est le principal tampon du sang, est constitué d’acide carbonique et de bicarbonate. Comme nous le verrons plus loin, le gaz carbonique est également un constituant important du système de régulation du pH sanguin.
• L’hémoglobine est le second tampon en importance dans le sang.
Que produit une hypoventilation sur le pH sanguin?
Certaines maladies pulmonaires ou, encore une fois, l’utilisation de certains médicaments ou drogues peuvent provoquer une hypoventilation. L’hypoventilation est une incapacité à expulser le CO2 efficacement, ce qui favorise l’équilibre de la réaction vers la formation de
bicarbonate. Ceci entraîne la libération d’ions H+, donc une diminution du pH. On parlecette fois d’acidose respiratoire.
Que produit une hyperventilation sur le pH sanguin?
Lorsque la respiration devient hors contrôle, cela peut avoir un impact important sur le pH sanguin. Certaines maladies comme la méningite, l’encéphalite, une hémorragie cérébrale ou l’utilisation de certains médicaments ou drogues peuvent provoquer une hyperventilation soit une respiration plus rapide que nécessaire.
Puisque l’hyperventilation entraîne l’expulsion de CO2, la cascade de réaction est favorisée dans le sens de la production de CO2 gazeux, ce qui entraîne la diminution de la concentration d’ions H+ en solution, donc une augmentation du pH. On parle alors d’alcalose
respiratoire.
Quelle est la réaction à une diminution de pH dans le sang?
Suite à un processus métabolique qui produit des ions H+, la concentration d’acide carbonique augmente momentanément. L’acide carbonique ainsi formé se déshydrate pour former du CO2 aqueux. Dans les poumons, le CO2 aqueux est converti en gaz et est expiré
sous forme de CO2 gazeux. Le corps réagit donc rapidement à une diminution du pH sanguin en augmentant la vitesse de la respiration afin d’éliminer le surplus de CO2 produ
Quelle est la réaction à une augmentation de pH dans le sang?
L’inverse se produit lorsque le pH augmente. Puisque la concentration d’ions H+ en solution est plus faible, l’équilibre des réactions est poussé vers la production de bicarbonate libérant ainsi des ions H+. Cela diminue la concentration d’acide carbonique. L’hydratation du CO2 aqueux, donc la formation d’acide carbonique, est alors favorisée ce qui diminue la quantité de CO2 en solution. Le corps s’ajuste en respirant plus lentement ce qui permet de convertir le CO2 gazeux présent dans les poumons en CO2 aqueux.
