Pourquoi la courbe d’un acide faible commence-t-elle plus haut que celle d’un acide fort ?

L’acide faible n’est que partiellement dissocié : il y a moins de H⁺ libres que pour un acide fort de même concentration analytique. Le pH initial se calcule à partir de K_a, et non comme −log C_a.

Qu’est-ce que le point d’équivalence, et où le lit-on sur le graphe ?

La quantité de base ajoutée est stœchiométriquement égale à la quantité initiale d’acide. Sur la courbe, c’est le milieu de la montée la plus raide. Pour un acide faible et une base forte, il est en milieu basique à cause de l’hydrolyse de la base conjuguée, pas forcément à pH 7.

Pourquoi l’acide faible a-t-il un palier tampon ?

Il apparaît un mélange HA / A⁻. Le tampon tient le pH ; l’équation de Henderson–Hasselbalch donne pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]). La capacité est maximale pour [HA] = [A⁻], donc à pH = pK_a.

Comment choisir l’indicateur d’après la courbe ?

L’indicateur doit changer de couleur sur le segment vertical, dans la zone du point d’équivalence. L’intervalle de virage de la phénolphtaléine (environ 8,2–10,0) convient au saut acide faible / base forte et peut manquer le saut d’un autre couple.

Titrage

Ajout d’une base à un acide : courbe de pH en fonction du volume de titrant et point d’équivalence.

Erlenmeyer + indicateur

1.00

Acide

V_a = 25 mL · C_a = 0.10 M · C_b = 0.10 M · V_b = 0.00 mL

Burette

0.0 mL

Graphiques

À propos du modèle

Le titrage est la neutralisation progressive d’un acide par une base : on trace le pH de la solution en fonction du volume de titrant ajouté. Pour un acide fort et une base forte, le pH se calcule à partir de la concentration en H⁺ ou OH⁻ en excès avant et après le point d’équivalence ; près de celui-ci, l’autoprotolyse de l’eau compte (K_w = 1,0×10⁻¹⁴ à 25 °C). Pour un acide faible et une base forte, il faut K_a et l’équation de Henderson–Hasselbalch pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]) dans la zone tampon ; le pH au point d’équivalence est fixé par l’hydrolyse de la base conjuguée. Solutions idéales à 25 °C, force ionique négligée, réactions instantanées. Sur la courbe : saut de pH, point d’équivalence (partie la plus raide) et palier tampon de l’acide faible.

Public : Première, terminale et chimie analytique : équilibres acide-base, tampons et titrage.

Notions clés

titrage
point d’équivalence
courbe de titrage
neutralisation
zone tampon
équation de Henderson–Hasselbalch
constante d’acidité
titrant

Comment ça marche

On ajoute une base forte depuis la burette à l’acide dans l’erlenmeyer. Courbe pH(V) : pour le couple fort–fort, le point d’équivalence est à pH 7 ; pour un acide faible et une base forte, la zone d’équivalence est basique à cause de l’hydrolyse de la base conjuguée. Le graphe marque le volume courant et le V_éq théorique.

Formules

Fort–fort : [H⁺] = (C_a V_a − C_b V_b) / (V_a + V_b) avant l’équivalence ; après — [OH⁻] de même. Si C_a V_a = C_b V_b → pH 7.

Tampon d’acide faible : pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]). À l’équivalence : [OH⁻] ≈ √(K_b · [A⁻]).

Questions fréquentes

Pourquoi la courbe d’un acide faible commence-t-elle plus haut que celle d’un acide fort ?: L’acide faible n’est que partiellement dissocié : il y a moins de H⁺ libres que pour un acide fort de même concentration analytique. Le pH initial se calcule à partir de K_a, et non comme −log C_a.
Qu’est-ce que le point d’équivalence, et où le lit-on sur le graphe ?: La quantité de base ajoutée est stœchiométriquement égale à la quantité initiale d’acide. Sur la courbe, c’est le milieu de la montée la plus raide. Pour un acide faible et une base forte, il est en milieu basique à cause de l’hydrolyse de la base conjuguée, pas forcément à pH 7.
Pourquoi l’acide faible a-t-il un palier tampon ?: Il apparaît un mélange HA / A⁻. Le tampon tient le pH ; l’équation de Henderson–Hasselbalch donne pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]). La capacité est maximale pour [HA] = [A⁻], donc à pH = pK_a.
Comment choisir l’indicateur d’après la courbe ?: L’indicateur doit changer de couleur sur le segment vertical, dans la zone du point d’équivalence. L’intervalle de virage de la phénolphtaléine (environ 8,2–10,0) convient au saut acide faible / base forte et peut manquer le saut d’un autre couple.

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