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Accueil/Chimie/Degré de dissociation d’un acide

Degré de dissociation d’un acide

α = 1/(1 + 10^(pKa − pH)) ; moitié à pH = pKa ; courbes α et 1 − α en fonction du pH.

Couple d’acide faible

4.76
4.76

On suppose activité ≈ concentration et un seul pK_a ; sans force ionique ni acides polyprotiques.

Mesures

α = [A⁻]/C_tot0.50000
1 − α = [HA]/C_tot0.50000
pH − pK_a0.000

Marqueurs : pH courant (blanc) et demi-équivalence à pH = pK_a (rouge).

Graphiques

À propos du modèle

Le degré de dissociation d’un acide, pour le couple acide faible / base conjuguée HA ⇌ H⁺ + A⁻, est la fraction de matière sous forme A⁻ à un pH donné : α = [A⁻]/([HA]+[A⁻]). De Ka = a_H⁺ a_A⁻ / a_HA, en remplaçant les activités par les concentrations, on obtient α = 1/(1 + 10^(pKa−pH)). À pH = pKa, α = ½ — composition du point de demi-équivalence sur une courbe de titrage. Sur le graphe : α et 1−α en fonction du pH pour le pKa choisi ; on marque le point courant (pH, α) et le point de demi-équivalence (pKa, ½). Ici le pH est un paramètre imposé du milieu, et non celui qui s’établit dans une solution pure de HA : pour cela il faudrait le bilan des charges et l’autoprotolyse de l’eau. La force ionique et les acides polyprotiques ne sont pas pris en compte.

Public : Chimie générale, en parallèle de l’équation de Henderson–Hasselbalch et du titrage ; à côté de la page sur la solution tampon.

Notions clés

  • degré de dissociation
  • pKa
  • titrage
  • point de demi-équivalence
  • base conjuguée
  • sigmoïde

Comment ça marche

À pH imposé du milieu, la fraction de base conjuguée A⁻ dans la somme [HA]+[A⁻] vaut α = 1/(1 + 10^(pKa−pH)). À pH = pKa, α = ½ — composition du point de demi-équivalence. À l’écran, la sigmoïde α(pH) et la courbe miroir 1−α ; les marqueurs sont le pH courant et le point de demi-équivalence à pKa.

Formules

α = 1 / (1 + 10^(pK_a − pH))
pH = pK_a ⇒ α = ½ (moitié A⁻, moitié HA)

Questions fréquentes

Est-ce le même α que la fraction de HA dissociée dans une solution aqueuse pure ?
Pas forcément. Ici le pH est imposé de l’extérieur, et la formule donne la composition d’après Henderson–Hasselbalch. Dans une solution pure de HA, le pH est lié à la concentration, et α se tire du bilan des charges, pas d’une seule formule à pH fixé.
Pourquoi des puissances de dix, et non le logarithme népérien ?
En chimie aqueuse, le pH et le pKa sont définis avec le logarithme décimal, donc le rapport [HA]/[A⁻] est une puissance de dix.
Faut-il un coefficient d’activité γ ?
À forte force ionique, les activités s’écartent des concentrations et le pKa effectif se décale. Ici, limite idéale du cours : activité ≈ concentration.