pH, Tampon Et Dialyse Flashcards
Qu’est-ce qu’un acide et une base?
• Un acide est une substance capable de donner en solution aqueuse un ou
plusieurs protons sous forme d’ion hydrogène H+ à une autre substance.
HA → H+ + A-
Ex.: HCl + H2O → H3O+ + Cl-
• Une base est une substance capable de recevoir en solution aqueuse, un ou
plusieurs protons sous forme d’ion hydrogène H+ provenant d’une autre
substance.
Qu’est-ce qu’un électrolyte fort et faible?
• Électrolyte fort :
• Soluté qui se dissocie complètement dans l’eau
• Le HCl et le NaOH sont des électrolytes forts
• Réaction complète :
• HCl : acide fort - HCl → H+ + Cl-
• NaOH : base forte – NaOH → Na+ + OH-I
• Électrolyte faible :
• Soluté qui ne se dissocie pas complètement dans l’eau.
• CH3COOH CH3COO- + H+
Qu’est- ce qu’un couple acide-base conjuguée?
• Un acide et une base qui ne diffèrent que par la présence ou l’absence d’un
proton forment ce qu’on appelle un couple acide-base conjuguée.
• Exemple :
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
• CH3COOH/CH3COO- est un couple acide-base conjuguée
• H3O+/H2O est un autre couple acide-base conjuguée.
Qu’est-ce que le pH?
• Mesure de la [H+] dans une solution aqueuse
• Donc, si [H+] = 1 x 10-7 M
• L’eau pure a un pH de 7
• Solution 1M de HCl : pH 0
• Solution 1M de NaOH : pH 14
Quel est le pH du corps humain?
• Le pH du plasma sanguin est normalement entre 7,35 et 7,45 :
• Acidose : < 7,35
• Alcalose : > 7,45
• Le pH normal de l’urine : 4,6 8,0
• Le pH du tractus digestif varie beaucoup (1,5 à 8)
• Le pH intracellulaire :
• Cytoplasme (7,3)
• Noyau (7,3)
• R.E. (7,3)
• Mitochondrie (7,1 – 8,0)
• Peroxysome (7,0)
• Golgi (6,5)
• Lysosome (4,5)
Quelle est l’échelle de pH et ses limites?
Même s’il est courant que la plage de valeurs de
l’échelle de pH aille de 0 à 14, ce n’est pas
rigoureusement correct. La plage de pH n’a pas de
limite supérieure ni inférieure.
• pH négatif possible
• pH d’une solution 10 M de HCl = -1
• pH plus grand que 14 possible
• pH d’une solution 10 M de NaOH = 15
Qu’ est-ce que la constance d’ acidité et pka?
• Plus le Ka est élevé, plus le pKa est faible, plus l’acide est fort
• Acide fort : grande capacité à donner ses protons (à se dissocier)
pKa = - log Ka
Mais dans la plupart des calculs et des tableaux, vous retrouverez le pKa plutôt que le
Ka. Il y a des variations de plusieurs ordres de grandeur entre les Ka des différents
acides. Dans ce cas (comme pour le pH), il est préférable d’utiliser une échelle
logarithmique. Ainsi, le pKa est égale au logarithme négatif de la constante de
dissociation acide.
Le pKa est une mesure quantitative de la force d’un acide faible en solution.
Plus la valeur du pKa est faible, plus l’acide est fort : c’est-à-dire que cette substance à
une plus grande est sa capacité à donner ses protons (à se dissocier).
Comment détermine-t-on le pKa?
• Par titrage :
• L’acide est titré avec une base appropriée
• Mesure du pH après l’ajout de
quantités croissantes de base
• La courbe de titrage est ensuite analysée
Qu’est-ce qu’une solution tampon?
• Mélange d’un acide faible et de sa base conjuguée
• OU d’une base faible et de son acide conjugué
• Un tampon maintient approximativement le même pH, malgré l’addition de
petites quantités d’ions H+ ou de OH-
.
• Bon pouvoir tampon SI le pH de la solution est à ± 1 du pKa de l’acide faible
• Pouvoir tampon optimal lorsque le pH = pKa.
À quoi servent les tampons dans un organisme?
• Présents dans tous les organismes
• Buts :
• Contrer les variations de pH afin de maintenir les biomolécules dans
leur état ionique maximal qui garantit leur solubilité/forme/fonction.
• Principaux tampons biologiques :
• Tampon phosphate : H2PO4
-/HPO4
2-
• Stabilité du pH intracellulaire
• Tampon carbonate : H2CO3/HCO3-
• Stabilité du pH sanguin
Quelles sont les autres usages des solutions tampons ?
• En recherche :
• Reproduire les conditions de pH intracellulaire
• Importance du bon pH pour une réaction enzymatique (laboratoire 9)
• En alimentation :
• Maintien de la saveur, la couleur et la texture des aliments
• Méthode de conservation
• En agriculture :
• Le pH du sol fait varier l’absorption des nutriments
• Industrie :
• Produits d’hygiène corporelle et cosmétiques
• Imprimerie
• Coloration des tissus, tannage du cuir
• Produits d’entretien ménager
Quelle est la procédure pour préparer une solution tampon?
• Étape 1 : Décider des propriétés du tampon
• Étape 2 : Déterminer le rapport A-/AH (équation HH)
• Étape 3 : Mélanger l’acide et la base conjuguée
• Étape 4 : Vérifier et ajuster le pH
• Étape 5 : Corriger le volume
En quoi consiste l’étape un?
Étape 1 : Décider des propriétés du tampon
• Paramètres les plus importants à considérer :
• Le pH désiré
• Le pH du tampon doit être situé dans sa zone d’efficacité (±1 du pKa).
• La concentration du tampon
• Plus le tampon est concentré, plus l’effet tampon est important.
• La formation de complexes avec des ions métalliques (Ex. Ca2+
, Mg2+ etc.)
• La température.
• Le pH est affecté puisque le pKa peut être modifié par la température
Exemple de choix selon le pH désiré
• Tampon acétate (pKa = 4,76)
• Efficace entre 3,76 et 5,76
• Tampon phosphate (pKa = 6,86)
• Efficace entre 5,86 et 7,86
• Tampon ammonium/ammoniac (pKa = 9,25)
Effet de la concentration
• Plus le tampon est concentré, plus l’effet tampon est important.
• Généralement entre 0,1 M et 10 M
• Efficace entre 8,25 et 10,25
En consiste l’étape deux?
L’équation de Henderson-Hasselbalch
• L’équation de Henderson-Hasselbalch relie le pH, le pKa et les concentrations
de l’acide faible (HA ou AH) et de sa base conjuguée (A-) dans une solution
tamponnée.
• Cette équation correspond à la courbe de titrage des acides faibles et permet
de déduire certaines relations quantitatives importantes.
En consiste l’étape deux?
L’équation de Henderson-Hasselbalch
• L’équation de Henderson-Hasselbalch relie le pH, le pKa et les concentrations
de l’acide faible (HA ou AH) et de sa base conjuguée (A-) dans une solution
tamponnée.
• Cette équation correspond à la courbe de titrage des acides faibles et permet
de déduire certaines relations quantitatives importantes.
