pH et Équilibre Acido-Basique

Flashcards de vocabulaire couvrant les notions fondamentales du pH, de la dissociation électrolytique, des solutions tampons et des équilibres acido-basiques physiologiques.

Autoprotolyse de l'eau

Réaction d'équilibre dans laquelle deux molécules d'eau réagissent pour former un ion oxonium ($H_3O^+$) et un ion hydroxyde ($OH^-$) selon la réaction $2 rejoins H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + OH^-$.

Produit ionique de l'eau ($K_e$)

Produit des concentrations des ions oxonium et hydroxyde à l'équilibre dans l'eau aqueuse, égal à $K_e = [H_3O^+][OH^-] = 10^{-14}$ à $25\text{ }^\frac{\text{o}}{\text{C}}$.

Activité d'un soluté ($a$)

Fraction effective ou molarité apparente d'un soluté en solution, calculée par la relation $a = \frac{\text{C}_i}{\text{C}_0} \times \text{γ}$.

Coefficient d'activité ($ ext{γ}$)

Facteur correctif reliant la concentration molaire à l'activité d'un soluté ; dans une solution réelle très diluée, $\text{γ} \text{ } \text{≈} \text{ } 1$.

Électrolyte fort

Substance dont les molécules se dissocient totalement en ions lorsqu'elles sont en solution aqueuse, caractérisée par un coefficient de dissociation $\text{α} = 1$.

Électrolyte faible

Substance dont les molécules ne se dissocient que partiellement en ions en solution aqueuse, caractérisée par un coefficient de dissociation $\text{α} < 1$.

Coefficient de dissociation ($ ext{α}$)

Rapport du nombre de molécules dissociées sur le nombre total de molécules, rendant compte de la force de dissociation d'un électrolyte.

Loi de dilution d'Ostwald

Principe selon lequel une molécule d'électrolyte faible est d'autant plus dissociée que la dilution de la solution est grande.

Acide (selon Brønsted)

Substance capable de céder un proton $H^+$ en solution aqueuse, augmentant ainsi la concentration en ions $H^+$ et diminuant le pH.

Base (selon Brønsted)

Substance capable de capter un proton $H^+$ ou de libérer un ion $OH^-$ en solution aqueuse, diminuant la concentration en ions $H^+$ et augmentant le pH.

Couple Acide / Base conjuguée

Ensemble constitué d'un acide $XH$ et de sa base conjuguée $X^-$ (qui est l'acide ayant perdu un proton $H^+$), liés par la réaction $XH + H_2O \rightleftharpoons X^- + H_3O^+$.

Constante d'acidité ($K_a$)

Constante d'équilibre de la réaction de dissociation d'un acide $AH$ dans l'eau, définie par la relation $K_a = \frac{[H_3O^+][A^-]}{[AH]}$.

Constante de basicité ($K_b$)

Constante d'équilibre de la réaction de protonation d'une base $B^-$ dans l'eau, définie par $K_b = \frac{[BH][OH^-]}{[B^-]}$, avec $K_a \times K_b = K_e$.

Polyacide

Acide capable de libérer plusieurs protons $H^+$ au cours de dissociations successives régies par des $p K_a$ distincts.

Indicateur coloré

Couple acide/base dont les formes acide et basique présentent des couleurs différentes, permettant de repérer le pH ou la zone de virage d'une solution.

Solution tampon

Solution constituée d'un mélange d'un acide faible et de sa base conjuguée en proportions proches, dont le pH varie peu lors d'ajouts modérés d'acide/base ou lors de la dilution.

Pouvoir tampon ($ ext{β}$)

Capacité d'une solution à résister aux variations de pH, atteignant son maximum lorsque $[AH] = [A^-]$, c'est-à-dire quand $\text{pH} = p K_a$.

Demi-équivalence

État d'un mélange ou d'un titrage où 50 % de l'acide faible a été converti en sa base conjuguée ($[AH] = [A^-]$), entraînant que $\text{pH} = p K_a$.

Relation d'Henderson-Hasselbalch

Équation exprimant le pH du système tampon bicarbonate/acide carbonique : $\text{pH} = p K_a + \text{log}\frac{[HCO_3^-]}{0{,}03 \times P_{\text{CO}_2}}$.

Coefficient de solubilité du $CO_2$ ($s_{\text{CO}_2}$)

Constante de la loi de Henry liant le $CO_2$ dissous à sa pression partielle, égale à $0{,}03\text{ }mmol/L/mmHg$ dans le plasma à $37\text{ }^\frac{\text{o}}{\text{C}}$.

Acidose métabolique

Désordre acido-basique caractérisé par une diminution primaire de la concentration en bicarbonates ($[HCO_3^-]$) et un $\text{pH} < 7{,}35$.

Acidose respiratoire

Désordre acido-basique caractérisé par une augmentation primaire de la pression partielle en $CO_2$ ($P_{\text{CO}_2}$) et un $\text{pH} < 7{,}35$.

Alcalose métabolique

Désordre acido-basique caractérisé par une augmentation primaire de la concentration en bicarbonates ($[HCO_3^-]$) et un $\text{pH} > 7{,}45$.

Alcalose respiratoire

Désordre acido-basique caractérisé par une diminution primaire de la pression partielle en $CO_2$ ($P_{\text{CO}_2}$) et un $\text{pH} > 7{,}45$.

Compensation respiratoire

Mécanisme rapide mais limité où l'organisme ajuste la ventilation (hyperventilation ou hypoventilation) pour modifier la $P_{\text{CO}_2}$ en réponse à un trouble métabolique.

Compensation métabolique

Mécanisme lent (sur plusieurs heures/jours) par lequel le rein adapte la réabsorption ou l'élimination des ions $HCO_3^-$ pour compenser un trouble respiratoire.