Une solution tampon est une solution à base d'eau avec un pH stable. Il est fabriqué en mélangeant un grand volume d'un acide faible ou d'une base faible avec sa base ou son acide conjugué. Lorsque vous y ajoutez de petites quantités d'un acide ou d'un alcali (base), son pH ne change pas de manière significative. En d'autres termes, la solution tampon empêche l'acide et la base de se neutraliser.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Lorsqu'une base est ajoutée à une solution tampon, le pH ne change pas. La solution tampon empêche la base de neutraliser l'acide.
Solutions tampons acides et alcalines
L'échelle de pH révèle à quel point une solution à base d'eau est acide ou alcaline. Les solutions acides contiennent plus d'ions hydrogène que d'ions hydroxyde, tandis que les solutions alcalines contiennent plus d'ions hydroxyde que d'ions hydrogène. Sur l'échelle de 0 à 14, avec 0 à gauche et 14 à droite, les solutions tampons acides ont un pH inférieur à 7. Ils sont généralement fabriqués à partir d'un acide faible et d'une base conjuguée – souvent un sel de sodium. Les solutions tampons alcalines ont un pH supérieur à 7 et sont généralement composées d'une base faible et de l'un de ses sels. Pour modifier le pH d'une solution tampon, modifiez le rapport acide-base/sel ou choisissez un autre acide ou une autre base et l'un de ses sels.
Le principe de Le Chatelier
Le principe de Le Chatelier vous aide à comprendre ce qui se passe dans une solution tampon. Le principe stipule que si vous modifiez les conditions d'un équilibre dynamique, la position d'équilibre se déplace pour contrer le changement. Par exemple, dans une solution tampon acide d'acide éthanoïque et d'éthanoate de sodium, la position d'équilibre est bien à gauche sur l'échelle car l'éthanoique est un acide faible. Lorsque vous ajoutez de l'éthanoate de sodium, qui est la base conjuguée, vous ajoutez beaucoup d'ions éthanoate supplémentaires, ce qui fait pencher la position de l'équilibre encore plus vers la gauche.
Ajout d'une base à une solution tampon
Si vous ajoutez une base à une solution tampon, la concentration en ions hydrogène diminue moins que la quantité attendue pour la quantité de base ajoutée. L'acide et sa base conjuguée consomment les ions hydroxydes. Le pH de la solution n'augmente pas de manière significative, ce qu'il ferait si le système tampon n'était pas utilisé. En effet, selon le principe de Le Chatelier, la position d'équilibre se déplace vers la droite pour compenser la perte d'ion hydrogène dans la réaction avec la base.
