République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Centre universitaire de Ghardaïa Institut de science de la nature et de la vie Département 1année science et technologie Groupe TP № de la chimie Présentations : professeur : Cheikh Belhadj Bakir Lakhadri Abedelhakim Bou Amer Leila Année universitaire : SK – GUNDAM - Sommaire Parte théorème Les définitions - L’acide– base - acido-basique conjugué -L’ampholyte - équilibre acido-basique - pH -pH mètre -papier de pH -indicateurs colorés -solutions tampons But de TP Parte expérimentale - Matérielles - Manipulation Conclusion SK – GUNDAM - Parte théorème Les définitions L’acide : Un acide est un composé chimique pouvant libérer des protons (ions H+) en solution aqueuse et on a deux types : Acide forte : Un acide fort est un acide qui, en solution aqueuse, se dissocie facilement et totalement en un proton H+ et une base très faible dite base conjuguée de l'acide Acide fable : Un acide faible au contraire est beaucoup moins dissocié. Remarque : La force d'un acide ou d'une base est donc caractérisée par son pKa qui correspond en fait au pH pour lequel 5 % de l’acide est dissocié. la base : Une base un composé chimique pouvant libérer des ions hydroxydes (HO-) en solution aqueuse. Base forte : Une base forte est une base qui se dissocie totalement au cours de sa réaction avec l’eau, EX : Na O. Base fable : c’est une base qui est contrer de base forte (ne se dissocie pas totalement dans l'eau), EX : acido-basique conjugué : la base conjuguée : c’est un acide comme étant la molécule qui reste après avoir perdu un proton. L'acide conjuguée : c’est une base est la molécule qui a attrapé le proton (le proton s'est ajouté à cette molécule de base). SK – GUNDAM - L’ampholyte : Une espèce chimique qui appartient à deux couples acide / base en étant tantôt l'acide tantôt la base est un ampholyte (on dit aussi amphotère). H O+ / H O L'eau est un ampholyte : et H O / HO- équilibre acido-basique : L’acide est décrit par un équilibre de dissociation dans l’eau selon la réaction : [ AH + H O ⇔ A- + H O+ avec Ka= ][ [ ] ] Où Ka est la constante d’équilibre de l’acide HA, alors que la base réagit dans l’eau selon la réaction : - [ B + H O ⇔BH+ + OH avec Kb= ][ ] [ ] Où Kb est la constante d’équilibre de la base B, la réaction d’autodissociation du solvant (eau) et décrire par l’équation : H O + H O ⇔ + H O+ avec une constant ].[ ]= d’ionisation ke=[ . Dans le milieu aqueux, les constantes Ka et Kb son reliées par l’équation : Ke. Kb=Ke= . pH : Le potentiel hydrogène, plus connu sous le nom de "pH" permet de mesurer l'acidité ou la basicité d'une solution qui est défini comme étant le log négatif de bas 10 de la concentration ]. de[ ] en unités est mol/l. qui définit avec formule suivent :pH=-log [ pH mètre : Un pH-mètre est un appareil souvent électronique permettant la mesure du pH d'une solution (acide/base). SK – GUNDAM - papier de pH : Le papier pH est en fait un papier spécial qui est imbibé d’un indicateur universel. Lorsque l’on trempe un morceau de papier pH dans une solution, il prend instantanément la tonalité correspondant au pH du milieu. Les laboratoires de chimie mis à part, on croisera le papier pH dans le cabinet des médecins généralistes qui l’utilisent, par exemple, pour vérifier l’acidité de l’urine. indicateurs colorés : Les indicateurs colorés de pH sont des molécules qui ont la capacité de changer de couleur en fonction de l’acidité de leur milieu environnant. La propriété qui lie couleur apparente et pH est appelée halochromisme. Par extension, l'indicateur de pH est un détecteur chimique de l'ion hydronium (ou oxonium) H O+. solutions tampons : C’est une des solutions aqueuses constituées d’acides faibles et de leurs bases conjuguées ou inverse, qui sont capables de maintenir le pH à peu près constant lors de l’addition de faibles quantités d’ion ou On prépare une solution tampon en mélangeant un acide et sa base conjuguée de manière à ce que pour couple HA/ on a : HA + H O [ H O+ + A- avec Ka= ][ [ ] ] Et que la concentration en ions H O+ne dépend que du rapport des concentrations de HA et Si ce rapport ne varie pas de façon significative, le pH reste pratiquement constant. Donc d’après l’expression de pH d’une solution tampon constituée d’un acide et de sa base conjuguée il est clair que le choix d’un tampon ne déponde que de la valeur du pKa. SK – GUNDAM - But de TP Le but de TP est comment mesurer le pH d’une solution avec un pH mètre et calculèrent Parte expérimentale Matérielle qui nous utilisons Les fioles des acides et des bases ces solutions sont Inconnues des concentrations Manipulation Détermination du caractère acido-basique de substances dans l’eau : Prélever un volume de 5ml de chacune des solutions aqueuses dont les concentrations sont inconnues dans le tableau suivant et mesurer le pH de chaque solution à l’acide d’un pH mètre (et avec un papier de pH), en déduire le caractère acido-basique de chacune d’elles. SK – GUNDAM - Substance HCl CH COOH NaOH NH Cl CH COONa NaCl pH expérimental . . . 5 Caractère acido-basique Acide forte Acide fable Base forte Acide fable Base fable Neutre Concentration Mol/l - . = . 5 . 5 . 2×10 . 1.1×10 - pKa . . Détermination de la constante d’acidité pKa : La détermination de la constante de dissociation d’un acide faible ou d’une base faible sera effectuée à l’acide de la mesure du pH de solution dans lesquelles les concentrations des deux espèces conjuguées sont connues, on a : pH=pKa+ log Ca/Cb Substance Ph expérimental 5ml CH COOH + 5ml CH COONa 5ml CH COOH +2.5ml NaOH 5ml NH +2.5ml HCl 5 pKa . Rapport Ca/Cb pH calculé .5 . . . , - 5×10- . . . Conclusion Apprit cette de TP nous Conclusion il y a une relation entre pH, pKa et Ca(Cb). SK – GUNDAM -
