Le pKa d'un couple acide base est défini par la relation suivante : pKa = - Log (Ka). Le pKa va permettre de déterminer la force d'un acide.
par la méthode de Bjerum
Cette propriété vient de la relation pH=pKa + log [base]/[acide]. A la demi-équivalence, on a par définition [base]=[acide] d'où pH=pKa à la demi-équivalence.
-Ainsi, le pKa d'un couple peut être déterminé graphiquement, en mesurant le pH de différentes solutions obtenues par des mélanges de volumes variables de l'acide et de sa base conjuguée. - On considère, lors de cette activité, qu'il n'y a pas de réaction entre les espèces conjuguées AH et A- mises en présence.
Une base B appartenant à un couple acide-base de pKa supérieur à 14 sera donc totalement transformée en ions OH- : on dit qu'il s'agit alors d'une base forte. Une base B appartenant à un couple acide-base de pKa positif ne sera que partiellement transformé en ions OH- : on dit qu'il s'agit alors d'une base faible.
Comme pKa = -log(Ka), log(Ka) = -pKa.
- Si pH = pKa, [A−]f = [AH]f : les espèces acide et basique ont la même concentration en solution. - Si pH <pKa, [A−]f < [AH]f : l'espèce acide prédomine.
On utilise généralement le Pka plutôt que le Ka pour déterminer la force d'un acide. On remarque que plus l'acide est fort plus le pKa est petit. En effet, si celui est fortement dissocié, la concentration [AH] devient faible.
pH = - log [H3O+]
où [H3O+] est la concentration molaire en ions oxonium H3O++ exprimée en moles par litre.
L'unité de la constante de vitesse k peut être déterminée par une analyse dimensionnelle (la dimension d'une grandeur se note entre crochets). Ainsi, [k] = T-1 (T : symbole dimensionnel d'un temps).
Définition de pK nom masculin
Chimie Constante caractérisant le potentiel de dissociation ionique d'un électrolyte à une température donnée.
On en déduit l'expression suivante : pKe = pH + pOH A 25°C, le Ke étant égal à 10-14 alors le pKe est égal à 14. Par conséquent, la somme du pH et du pOH est toujours égale à 14 à 25°C. Remarque : comme dit précédemment, le Ke dépend de la température.
pKA, = 15,75 (couple H,O/OH-).
On l'appelle point de demi-équivalence car il correspond à la situation dans laquelle la moitité de l'acide initialement présent a réagi avec HO- pour donner sa base conjuguée. On a alors égalité de concentration entre l'acide titré et sa base conjuguée, d'où pH=pKa .
pH de l'eau pure. Le pH de l'eau pure à 25°C est 7,0.
On considère qu'un acide est faible lorsque son pKa est supérieur à −1,74 à 25 °C (pKa du cation hydronium H3O+). Pour un pKa supérieur à 14, on dit qu'il est indifférent. Un acide est d'autant plus faible que son pKa est élevé. Sa base conjuguée est donc d'autant plus forte et moins stable que ce même pKa est élevé.
· Règle du Gamma direct : La réaction entre un acide A1 et une base B2 est totale si : - sur l'échelle des pKa ci-dessus un gamma direct peut relier les réactifs et les produits. - la différence des pka des deux couples est supérieure à 3 (on a alors K > 1000).
Plus la valeur de pKa est faible, plus le Ka est grand, plus l'acide est fort.
On classe les bases faibles en fonction de leur constante d'acidité. Les bases faibles ont un pKa inférieur à 14. Pour un pKa négatif, on dit qu'elles sont « indifférentes ». L'acide1 se transforme en sa base conjuguée, et la base2 se transforme en son acide conjugué.
Si on nous demande de calculer le pH, il faut utiliser la relation pH = –log([H3O+]). Si on nous demande de calculer la concentration en quantité de matière d'ions oxonium, il faut utiliser la relation [H3O+] = 10–pH.
En déposant une goutte de solution (de pH inconnu) sur un morceau de papier pH, on détermine une valeur approximative de la valeur du pH en comparant la couleur obtenue avec celle de l'échelle. On peut mesurer la valeur du pH avec un pH-mètre.
Le pKa du couple CH3COOH / CH3COO– vaut 4,8 à 25◦C.
Constante de basicité
Les deux constantes Ka et Kb sont reliées par KaKb = [H+][HO−] = Ke = 1,0 × 10−14, le produit ionique de l'eau. Sous forme logarithmique inversée, pKa + pKb = pKe = 14. Pour l'acide acétique comme exemple, pKa = 4,74 et donc pour l'ion acétate, pKb = 14 – 4,74 = 9,26.