Constante d'acidité d'un couple acide-base - Définition

On considère un couple acide faible/base faible, noté \(\mathrm{AH/A^-}\), avec \(\mathrm{AH}\) l'acide et \(\mathrm{A^-}\) sa base conjuguée. La transformation entre l'acide et l'eau est modélisée par l'équation de réaction suivante : \(\mathrm{AH(aq)+H_2O(\ell)\rightleftarrows A^-(aq)+H_3O^+(aq)}\).

Par définition, la constante d'équilibre de cette réaction est appelée constante d’acidité du couple acide-base. Elle est notée \(K_\mathrm{A}\) et sa valeur ne dépend que de la température. Elle est notamment indépendante de la composition initiale du milieu réactionnel.

Les constantes d'acidité associées aux couples acide-base les plus courants sont disponibles dans des tables. Elles sont souvent données à 25 °C.

Expression de la valeur de \(K_\mathrm{A}\)

À l'équilibre chimique, le quotient de réaction s'écrit :

\(Q_\text{r,éq}=\frac{(a_\mathrm{A^-(aq),éq})^{1}\times(a_\mathrm{H_3O^+(aq),éq})^{1}}{(a_\mathrm{AH(aq),éq})^{1}\times(a_\mathrm{H_2O(\ell),éq})^{1}}=\frac{\frac{[\mathrm{A^-]_{éq}}}{\text{c°}}\times\frac{[\mathrm{H_3O^+]_{éq}}}{\text{c°}}}{\frac{[\mathrm{AH]_{éq}}}{\text{c°}}\times1}\) 

soit \(Q_\text{r,éq}=\frac{\mathrm{[A^-]_{éq}\times \mathrm{[H_3O^+]_{éq}}}}{[\mathrm{AH]_{éq}}\times{\text{c°}}}\).

La constante d'acidité du couple acide-base est par définition égale à la valeur prise par le quotient de la réaction à l'équilibre. On a donc : \(K_\text{A}=Q_\text{r,éq}\).

En égalisant les deux égalités précédentes, il vient \(K_\text{A}=\frac{\mathrm{[A^-]_{éq}\times \mathrm{[H_3O^+]_{éq}}}}{[\mathrm{AH]_{éq}}\times{\text{c°}}}\).