PARTIE COMPRENDRE CH16 THEORIE DE BRONSTED NOTION D’EQUILIBRE CHIMIQUE AE DETERMINATION DU pKA D’UN COUPLE ACIDE-BASE
Notions et contenus Théorie de Brönsted : acides faibles, bases faibles ; notion d’équilibre ; couple acide-base ; constante d’acidité KA. Échelle des pKA dans l’eau, produit ionique de l’eau ; domaines de prédominance (cas des acides carboxyliques, des amines, des acides α-aminés).
Compétences exigibles Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted. Utiliser les symbolismes →, ← et ⇌ dans l’écriture des réactions chimiques pour rendre compte des situations observées. Identifier l’espèce prédominante d’un couple acide- base connaissant le pH du milieu et le pKA du couple.
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour déterminer une constante d’acidité.
Objectifs du TP : mesures de pH, détermination du pKA d’un couple acide/base. Identification du couple AH/A-.
VA VB pH [AH] [A-] log[A-]/[AH]
mL mL mol.L-1
2,00 10,0 5,20 0,0333 0,167 -0,7
4,00 8,00 4,30 0,0667 0,133 -0,3
6,00 6,00 4,20 0,100 0,100 0,00
8,00 4,00 4,00 0,133 0,0667 0,3
10,0 2,00 3,50 0,167 0,0333 0,7
10,0 1,00 3,00 0,182 0,0182 1,00
[AH] =CA0xVB /(VA+VB) [A-] = CB0xVB /(VA+VB)
Déduisez-en le pKA du couple acide/base concerné à partir de la modélisation de la courbe obtenue (ne pas oublier l’incertitude).
Donner l’expression du pH en fonction du pKa
pKa = -log([A-][H3O+] /[AH]) =-log([A-]/[AH]) + log([H3O+]) = -log([A-]/[AH])-pH pH = pKa-log([A-]/[AH])
logCbsCa
-0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
pH
1 2 3 4 5
Pour [A-]=[AH] log([A-]/[AH]) =0 pH = pKa Ordonnée à l’origine On trouve pKa = 4.2 D’après les tables ll s’agit de l’acide éthanoique
Vous disposez de tables liant les couples acide/base et leurs pKA. Cela ne suffit pas : plusieurs couples ont des pKA très proches et votre résultat est entaché d’une incertitude.
Proposez un protocole complémentaire permettant d’identifier de façon claire le couple acide/base utilisé.
