Les couples acide-base

N.B. Dans ce chapitre nous traitons des acides faibles et bases faibles. Les notions "fort" et "faible" de ce chapitre sont donc relatives et signifient en fait "espèce faible plutôt forte" et "espèce faible plutôt faible"

Définition

Les réactions $HB$ $+$ $H_2O$ $\rightleftarrows$ $ H_3O^+$ $+$ $B$ (dissociation acide) $B$ $+$ $H_2O$ $\rightleftarrows$ $ OH^-$ $+$ $HB$ (hydrolyse basique) nous ont montré qu'à chaque acide $HB$ de Broenstedt, il correspond une base $B$

$HB$ acide faible, $B$ base correspondante: $(HB,B)$ est un couple $(acide \;faible,base \;faible)$

Force d'un acide et de sa base correspondante

La relation $pK_a$ $+$ $pK_b$ $=$ $14$ montre que

À un acide fort il correspond une base faible et réciproquement.

Voir le →   Tableau des couples acide-base

Par exemple: L'acide chlorique ($pK_a$ $=$ $-1$) est fort, alors que sa base correspondante, l'ion chlorate ($pK_b$ $ = $ $14-(-1)$ $ = $ $15$) est faible.

Répartition d'un acide et de sa base correspondante

La formule $K_a$ $=$ $\frac{[H_3O^+][B]}{[HB]}$ permet d'évaluer la répartition de $B$ et $HB$ dans un milieu de $pH$ donné:

$\frac{[B]}{[HB]}$ $ =$ $ \frac{K_a}{[H_3O^+]}$

Par exemple: À $pH=3$, pour l'acide hypochloreux de $pK_a=2$ et sa base correspondante, l'ion hypochlorite, on a: $\frac{[ClO^-]}{[HClO]}$ $ =$ $ \frac{K_a}{[H_3O^+]}$ = $\frac{10^{-2}}{10^{-3}}$ $ = $ $10$ ce qui signifie qu'il y a dix fois plus d'hypochlorite que d'acide hypochloreux!