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La force d'un acide est mesurée à la fois par son pH et son pKa, et les deux sont liés par l'équation de Henderson-Hasslebalch. Cette équation est: pH = pKa + log /, où est la concentration de l'acide et est la concentration de sa base conjuguée après dissociation. Le pH est une variable qui dépend de la concentration. Par conséquent, si vous souhaitez tirer sa valeur de cette relation, vous devez connaître les concentrations de l'acide et de sa base conjuguée.
Que sont le pH et le pKa?
L'acronyme pH signifie "puissance de l'hydrogène" et représente une mesure de la concentration en ions hydrogène dans une solution aqueuse. L'équation suivante exprime cette relation:
pH = -log
La valeur de pKa, par contre, dépend des concentrations d'acide et de base conjuguée en solution après que la dissociation de l'acide a atteint l'équilibre. Le rapport des concentrations de base conjuguée et d'acide conjugué à l'acide en question, dans une solution aqueuse, est appelé constante de dissociation, Ka. La valeur de pKa est donnée par:
pKa = -log (Ka)
Bien que le pH varie d'une solution à l'autre, le pKa est une constante pour chaque acide.
Équation de Henderson-Hasselbalch
La formule de Henderson-Hasselbalch découle directement de la définition de la constante de dissociation Ka. Pour un acide acide HA qui se dissocie en H+ et un- dans l'eau, la constante de dissociation est donnée par:
Ka = /
Nous pouvons prendre le logarithme des deux côtés:
log (Ka) = log (/) ou log Ka = log (H +) + log /
En se référant aux définitions de pH et de pKa, cela devient:
-pKa = -pH + log /
Enfin, après avoir ajouté le pH et le pKa aux deux côtés:
pH = pKa + log /.
Cette équation vous permet de calculer le pH si la constante de dissociation, pKa, et les concentrations de l'acide et de la base conjuguée sont connues.