SOS physique-chimie

Il y a quelque chose qui m’échappe dans les notions de constante d’acidité, pKa et domaine de prédominance. Je vais essayer de l’expliquer en reprenant les symboles HA pour acide faible et \(A^-\) pour base faible.
Première affirmation : « Si le pH est inférieur au pKa, alors l’espèce acide HA prédomine ».
Pourtant, plus le pH est faible, plus il y a d’ions \(H_3O^+\) dans la solution. Plus l’acide est dissocié, donc moins il y a de molécules complètes HA et plus il y a d’ions \(A^-\) . Ce qui semble contradictoire avec l’affirmation du début.
On peut faire les remarques inverses avec le pH supérieur au pKa.
Deuxième affirmation : « Si le pH est supérieur au pKa, alors l’espèce basique\(A^-\) prédomine »
Pourtant, plus le pH est élevé, moins il y a d’ions \(H_3O^+\) dans la solution. Moins l’acide est dissocié, donc plus il y a de molécules complètes HA et moins il y a d’ions \(A^-\). On retrouve, il me semble, une contradiction avec la deuxième affirmation.
Qui pourrait lever ces ambiguïtés ?

Bonsoir,

Quand les deux espèces coexistent, il y a un équilibre qui s'établit entre les HA et les A-.

Le pH est défini alors par pH = pKa + log ( [A-] / [AH] ) , relation déduite des la constante d'acidité Ka.

Si AH domine , alors [A-] / [AH] < 1 alors log ( [A-] / [AH] ) < 0 et pH < pKa


En réalité, paradoxalement, quand la concentration de l'acide faible augmente, la dissociation est moindre.

SOS(38) merci d’avoir répondu, mais, je n’arrive pas à comprendre.
Si la concentration [AH] augmente, c’est équivalent à dire que l’acide est moins dissocié. Ce n’est pas paradoxal, me semble-t-il.
Par contre, ce qui est paradoxal, c’est que plus le pH est petit, moins l’acide est dissocié. En effet, plus le pH est petit, plus la concentration en ions \(H_3O^+\) est grande et donc, plus l’acide est dissocié. Comment sortir de cette contradiction ?

Bonsoir Dominique,
Si c'est AH qui est prédominant lorsque 0<pH<Pka cela veut dire que sa réaction avec l'eau va donner des ions oxonium H3O+ et que le pH va donc être petit.

Je n’arrive toujours pas à comprendre.
Si AH est prédominant, cela signifie, si je ne me trompe pas, que la molécule est présente en grande quantité et –ce que je veux souligner- en entier. Elle s’est donc peu dissociée et, donc, il y a peu d’ions oxonium \(H_3O^+\) dans la solution.
Ou, alors, elle s’est dissociée (en \(A^-\) et \(H_3O^+\)), comme vous le proposez, SOS(24), et, donc, elle n’est presque plus présente dans la solution et c’est \(A^-\) qui est prépondérante.
Je tourne en rond.

Bonjour SOS(24)
Si AH est prédominant, cela signifie, si je ne me trompe pas, que la molécule est présente en grande quantité et –ce que je veux souligner- en entier. Elle s’est donc peu dissociée et, donc, il y a peu d’ions oxonium \(H_3O^+\) dans la solution.
Ou, alors, elle s’est dissociée (en \(A^-\) et \(H_3O^+\)), comme vous le proposez, SOS(24), et, donc, elle n’est presque plus présente dans la solution et c’est \(A^-\) qui est prépondérante.

Bonjour,
Vous avez raison : "Si AH est prédominant, cela signifie, si je ne me trompe pas, que la molécule est présente en grande quantité.Elle s’est donc peu dissociée et, donc, il y a peu d’ions oxonium H3O+ dans la solution.". Oui, on l'appelle acide faible, c'est à dire que sa réaction avec l'eau n'est pas totale.

Plus l'acide tend vers un acide fort, plus sa réaction avec l'eau est importante ce qui produit l'augmentation de la concentration en ion H3O+ et de A- donc le pH est de plus en plus faible. Ces acides ont un pKa qui est faible : c'est la base A- qui prédomine pour pH > pKa.

Plus l'acide est faible, plus sa réaction avec l'eau est faible ce qui ne produit pas beaucoup d'ions H3O+ et de A- donc le pH est grand. C'est donc l'acide AH qui prédomine dans la solution pour pH < pKa

Je vous rappelle que la réaction avec l'eau des acides forts est totale c'est à dire qu'un acide fort n'existe pas en solution. Leur pKa = 0, c'est donc sa base conjuguée qui prédomine à 100 % et la concentration de cet acide est de 0 %.

Est-ce que vous y voyez plus clair ?

Bonjour SOS(24). Oui, les choses s’éclaircissent, mais je ne vois pas encore le bout du tunnel.
Je vais devoir passer à autre chose. Et ainsi, je vais laisser ce sujet se décanter. Je vous relancerai plus tard, sans doute d’un autre point de vue.
Cordialement.