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Chimie · 2ème Bac sciences · fiches de révision

Acide–base : pH, pKa et domaine de prédominance

Comparez les proportions d’un acide et de sa base conjuguée sans confondre espèce majoritaire et espèce unique.

Mis à jour le 9 novembre 2026 · 25 min de travail conseillé

À la fin, vous saurez

  • Relier le rapport base/acide à pH−pKa.
  • Lire un domaine de prédominance.
  • Retrouver des concentrations à partir d’un total et d’un rapport.

Avant de commencer

Couple AH/A⁻, Ka, pH et logarithme décimal.

01 /

Comprendre

Partir de l’équilibre

Pour AH+H₂O⇌A⁻+H₃O⁺, Ka relie les activités à l’équilibre. Quand AH et A⁻ sont présentes en quantités non nulles, on peut écrire pH=pKa+log₁₀(a(A⁻)/a(AH)). Dans le modèle idéal dilué, le rapport des activités est approché par [A⁻]/[AH]. Les concentrations doivent correspondre au même état d’équilibre.

Lire les proportions

On obtient [A⁻]/[AH]≈10^(pH−pKa). Si pH<pKa, AH prédomine ; si pH>pKa, A⁻ prédomine ; si pH=pKa, les concentrations sont égales dans le modèle. Prédominer ne signifie pas être la seule espèce présente. À pH=pKa+1, le rapport base/acide vaut environ 10, et non 1.

Domaines de prédominance dans le modèle idéal
ConditionRapport base/acideInterprétation
pH<pKar<1AH prédomine
pH=pKar=1Concentrations égales
pH>pKar>1A⁻ prédomine

Utiliser un bilan et connaître la portée

Si Ctot=[AH]+[A⁻] et r=[A⁻]/[AH], alors [AH]=Ctot/(1+r) et [A⁻]=rCtot/(1+r). Un mélange suffisamment concentré des deux formes peut amortir une petite addition d’acide ou de base : c’est l’effet tampon. Sa capacité est limitée ; la relation de rapport ne garantit pas qu’un mélange résiste à n’importe quel ajout.

02 /

Exemple guidé

Un couple a pKa=4,8. À l’équilibre, pH=5,8 et Ctot=0,011 mol/L. Estimer les concentrations de AH et A⁻ dans le modèle idéal dilué.

  1. r=10^(5,8−4,8)=10.
  2. [AH]=0,011/(1+10)=0,0010 mol/L.
  3. [A⁻]=10×0,0010=0,010 mol/L.
  4. La somme vaut 0,011 mol/L. La base prédomine, mais l’acide reste présent ; il représente 1/11 du total, soit environ 9,1 %.
03 /

À vous de jouer

Exercice 1

Pour le même couple, pH=3,8. Quel est le rapport [A⁻]/[AH] et quelle forme prédomine ?

Un indice

Calculer pH−pKa avant la puissance de dix.

Voir la correction

Le rapport vaut 10⁻¹=0,10 : AH est environ dix fois plus concentrée que A⁻.

Exercice 2

Si [AH]=0,0020 mol/L, [A⁻]=0,0080 mol/L et pKa=4,8, estimer le pH.

Un indice

Le rapport base/acide vaut 4.

Voir la correction

pH≈4,8+log₁₀(4)≈5,40. Les deux concentrations sont dans la même unité.

Exercice 3

Pour un couple de pKa=9,0, à pH=7,0, quelle forme prédomine ?

Un indice

Comparer le pH au pKa plutôt qu’à la seule valeur 7.

Voir la correction

Le rapport base/acide vaut environ 10⁻²=0,01. AH prédomine, même si pH=7 est neutre pour l’eau à 25 °C.

Les erreurs à éviter

  • Comparer pH et pKa du couple étudié, pas seulement pH et 7.
  • Un logarithme de rapport exige des quantités non nulles et des unités cohérentes.
  • Un domaine de prédominance ne décrit pas une disparition complète de l’autre forme.
04 /

Vérifiez votre compréhension

1. À pH=pKa, le modèle idéal donne…
2. À pH=pKa+2, le rapport base/acide vaut environ…

Référence scientifique

Fiche originale Dars +. Les références servent à vérifier les notions ; aucun cours ni exercice tiers n’est reproduit. Cette collection couvre des notions choisies et ne constitue pas un programme officiel exhaustif. Adéquation au programme de votre classe à confirmer avec votre enseignant.

OpenStax — Chimie ↗

Référence en anglais. Rédaction et exercices originaux en français et arabe.

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