Équilibres Acido-Basiques et Applications
La relation entre pH et pKa est fondamentale en chimie des solutions. L'équation de Henderson-Hasselbalch nous donne : pH = pKa + log[A−]/[AH]. Cette formule montre que lorsque pH = pKa, les concentrations de l'acide et de sa base conjuguée sont égales.
Sur un diagramme de prédominance, on visualise facilement les espèces majoritaires en fonction du pH. À gauche du pKa, c'est la forme acide qui prédomine, et à droite, c'est la forme basique. À pH = pKa exactement, les deux formes sont présentes à 50%.
Les acides α-aminés possèdent à la fois un groupe amine et un groupe carboxyle, permettant des transferts internes de protons. Ces molécules forment des ampholytes qui peuvent exister sous forme de cation, d'amphion (zwitterion) ou d'anion selon le pH.
Une solution tampon a la capacité de maintenir le pH pratiquement constant malgré l'ajout modéré d'acide ou de base, ou lors d'une dilution modérée. Ce concept est crucial pour les milieux biologiques où le pH doit rester stable.