pKa et pH

[Lucie TS]

Bonjour,
en fait je me pose juste une petite question: quand on a un couple acide/base en solution, si pKa du couple=ph de la solution alors l'acide et la base conjuguées ont la même concentration. Cela veut-il dire que la solution est alors neutre (ce n'est pas clairement écrit dans mon cours)? Et donc si pH<pKa, l'acide prédomine et la solution est acide ou si pH>pKa, la base prédomine et la solution est basique?

Merci d'avance.

[SoS(4)]

Bonjour Lucie,

quand on a un couple acide/base en solution, si pKa du couple=ph de la solution alors l'acide et la base conjuguées ont la même concentration.

Oui, effectivement on a bien égalité des concentrations des formes acide et basique du couple.

Cela veut-il dire que la solution est alors neutre (ce n'est pas clairement écrit dans mon cours)

Non, la solution n'est pas neutre sauf si pH = pKa = 7.

Et donc si pH<pKa, l'acide prédomine et la solution est acide ou si pH>pKa, la base prédomine et la solution est basique?

Apparemment, vous confondez espèce prédominante et acidité ou basicité d'une solution.
Si pH < pKa, l'acide prédomine mais la solution peut être acide (si pH < 7), neutre (si pH = 7) ou basique (si pH > 7).
Si pH > pKa, la base prédomine mais la solution peut être acide (si pH < 7), neutre (si pH = 7) ou basique (si pH > 7).

Prenons les exemples des couples suivants :

acide éthanoïque / ion éthanoate pKa = 4,8
Lorsque acide et base sont à la même concentration, la solution est acide car pH = 4,8

ion ammonium / ammoniac pKa = 9,2
Lorsque acide et base sont à la même concentration, la solution est basique car pH = 9,2

Cela répond-il à votre question ?

[Lucie TS]

Oui tout à fait.
Voici comment je vois les choses maintenant.
Pour n'importe quelle solution aqueuse contenant un couple acide/base, pour déterminer le pH, il faut comparer les concentrations en H3O+ et en HO- et non comparer la concentration de l'acide avec la concentration de sa base conjuguée (ceci ne sert qu'à déterminer quelle espèce du couple prédomine).
Si je reprends votre exemple, si une solution contient les espèces du couple NH4+/NH3 et que son pH est de 8.
pH<pKa donc concentration en acide>concentration en base donc c'est l'acide qui prédomine
pH=8 donc pH>7 donc la solution est basique.
Confirmation?

[SoS(4)]

Oui, c'est tout à fait cela, vous avez compris.

[Lucie TS]

Oui merci, c'est beaucoup plus clair maintenant! Sans vouloir abuser de votre générosité, j'ai une autre petite question qui me travaille sur les acides forts et acides faibles. Par exemple l'acide chlorhydrique HCl qui est un acide fort ne peut pas exister en solution aqueuse. Quand on le met en solution dans l'eau il est totalement dissocié. Mais qu'en est-il de sa base conjuguée Cl-. Que donne la mise en solution dans l'eau de Cl-? (puisqu'il ne peut pas se former de HCl dans l'eau)

[SoS(4)]

Les ions Cl- ne sont pas une base, ils sont ici spectateurs.
Quand on met un acide fort dans l'eau, en effet il se dissocie entièrement et on a formation d'une quantité d'ions oxonium H3O+ identique à la quantité d'acide mis en solution.
L'équation de dissolution de HCl est : HCl = H+ + Cl- et H+ solvaté est l'ion H3O+.
Donc si on veut parler de base conjuguée, il s'agit de H2O car on a le couple H3O+/H2O.

Cela vous convient-il ?

[Lucie TS]

Oui d'accord très bien: cela répond tout à fait à ma question. Merci encore !

[SoS(5)]

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