Solution tampon et pouvoir tampon

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Composée d'un acide faible et de sa base conjuguée en proportions proches : 1/10 < [A^-]/[AH] < 10. • Son pH est proche du pK_a du couple : pH pK_a. • Pouvoir tampon : efficacité à résister au changement de pH.

Le cours

1. Définition Une solution tampon est une solution dont le pH varie très peu lors de l'ajout modéré d'un acide, d'une base, ou lors d'une dilution modérée. On l'obtient en mélangeant un acide faible AH et sa base conjuguée A^- en quantités voisines ; son pH est alors proche du pK_a du couple. • Zone d'efficacité : pK_a - 1 • Le pouvoir tampon est maximal lorsque [A^-] = [AH] et augmente avec les concentrations du couple. 2. Pourquoi le pH bouge peu 1. Un ajout d'acide fort est consommé par la base du tampon : A^- + H_3O^+ AH + H_2O. 2. Un ajout de base forte est consommé par l'acide du tampon : AH + HO^- A^- + H_2O. 3. Le rapport [A^-]/[AH] change peu tant que les quantités ajoutées restent petites devant celles du couple, donc le pH change peu. Mini-exemple : 0,10\ mol de CH_3COOH et 0,10\ mol de CH_3COO^- ; l'ajout de 0,010\ mol d'acide fort donne 0,11 et 0,09\ mol : le rapport passe de 1 à 0,82 seulement. 3. Usages et limites Les solutions tampons servent à étalonner les pH-mètres (tampons de pH 4, 7 et 10), à fixer le pH d'un dosage ou d'un milieu biologique (le sang est tamponné vers pH = 7,4). Un tampon cède si l'on ajoute plus d'acide ou de base qu'il ne contient de A^- ou de AH.

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