Calculer
Quel mélange acide/base pour le pH visé ?
Choisissez un système tampon, le pH cible, la concentration totale et le volume : l’outil applique l’équation de Henderson-Hasselbalch, donne les masses à peser pour chaque forme, corrige le pKa selon la température et trace la répartition acide/base.
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L’outil : Préparation d’un tampon (Henderson-Hasselbalch)
Exemple de démonstration chargé : modifie les valeurs, le résultat se met à jour tout de suite.
Exemple chiffré
Exemple : tampon phosphate (pKa₂ = 7,21), pH 7,4, 50 mM, 1 L.
| Étape | Calcul | Résultat |
|---|---|---|
| Rapport base/acide | 10^(7,4 − 7,21) | 1,549 |
| Fraction basique | 1,549 ÷ (1 + 1,549) | 60,8 % |
| Na₂HPO₄ (141,96 g/mol) | 30,4 mmol × 141,96 | ≈ 4,31 g |
| NaH₂PO₄ (119,98 g/mol) | 19,6 mmol × 119,98 | ≈ 2,35 g |
Méthode, hypothèses et limites
- Équation : pH = pKa + log₁₀([base]/[acide]). Pour une concentration totale C : n(base) = C·V·r/(1+r) et n(acide) = C·V/(1+r), avec r = 10^(pH − pKa). Le pouvoir tampon est β = 2,303·C·r/(1+r)².
- Température : le pKa varie avec la température (coefficients approximatifs : Tris −0,028 par °C, HEPES −0,014, MES −0,011, phosphate −0,003). Le pH d’un tampon Tris préparé à 25 °C n’est pas celui mesuré à 4 °C.
- Limites : l’équation suppose des solutions diluées (activités ≈ concentrations). La force ionique, les sels ajoutés et la pureté modifient le pH réel de quelques centièmes à quelques dixièmes : toujours contrôler et ajuster au pH-mètre calibré. Les formes anhydres sont supposées ; adapte les masses molaires aux hydrates.
- Outil de préparation de solutions de laboratoire ; il ne propose aucun usage biologique ni aucune dose.
Références : Good et al., 1966, Biochemistry.
Questions fréquentes
Pourquoi choisir un tampon dont le pKa est proche du pH visé ?
Parce que le pouvoir tampon est maximal quand pH = pKa, et acceptable à ±1 unité. Au-delà, un petit ajout d’acide ou de base déplace fortement le pH.
Pourquoi ajuster au pH-mètre après avoir pesé ?
Parce que l’équation idéalise la solution. Les activités, la pureté et la température font varier le pH réel : on ajuste avec de l’acide ou de la base du système.
Quelle différence entre forme acide et forme basique ?
La forme acide est celle qui peut donner un proton (ex. NaH₂PO₄), la basique celle qui peut en recevoir (Na₂HPO₄). Leur rapport fixe le pH.
Puis-je utiliser un autre tampon ?
Oui : choisis « Autre tampon », saisis son pKa et les masses molaires de ses deux formes.
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