Diagramme de distribution d'un couple acide-base - Présentation

Pour comprendre l'évolution de la composition d'une solution constituée d'espèces aux propriétés acide-base en fonction du pH, on dresse le diagramme de distribution d'un couple.

On donne ci-dessous le diagramme de distribution du couple \(\mathrm{CH_3CO_2H/CH_3CO_2^-}\) à 25 °C. Il a été simulé à l'aide d'un programme en langage Python (disponible dans un exercice avec le corrigé dans la collection "En route vers le bac").

On représente en ordonnées le pourcentage des deux espèces appartenant au couple acide/base étudié et en abscisses le \(\mathrm{pH}\). On peut ainsi déterminer les pourcentages d'acide et de base dans la solution connaissant la valeur du \(\mathrm{pH}\). Par exemple, pour une solution de pH égale à 4, on lit sur le diagramme qu’il y a 15 % d’ions éthanoate et 85 % d’acides éthanoïque. On vérifie bien que, pour tout `"pH"`, la somme des deux courbes vaut 100 %.

On observe que, quand le \(\mathrm{pH}\) augmente suffisamment, la courbe représentant le pourcentage d'acide éthanoïque décroît et que, dans le même temps, celle représentant le pourcentage d'ion éthanoate croît : on peut donc constater que l'acide éthanoïque se transforme en ion éthanoate lorsque le \(\mathrm{pH}\) augmente. Par exemple, si on passe d’une solution initialement à pH = 4 à une solution à pH = 6, l’acide éthanoïque ne représente plus que 5 % des espèces du couple : il s’est transformé en ions éthanoate.

Le raisonnement est identique si le \(\mathrm{pH}\) diminue suffisamment : l'ion éthanoate se transforme en acide éthanoïque.