Équilibres acido-basiques

Définitions

Brønsted : acide = donneur de H⁺, base = accepteur de H⁺.
Lewis : acide = accepteur de doublet, base = donneur de doublet.
pH = -log[H⁺]. Ke = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴ à 25°C.
pKa = -log(Ka). Plus pKa est faible, plus l'acide est fort.

Équation de Henderson-Hasselbalch

pH = pKa + log([A⁻]/[AH]). Quand [A⁻] = [AH] → pH = pKa (pouvoir tampon maximal). Zone tampon efficace : pKa ± 1.

Tampons biologiques

Tampon bicarbonate (sang) : CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺. pKa = 6.1. pH sanguin = 7.40 ± 0.02. Rapport [HCO₃⁻]/[CO₂] = 20/1.
Tampon phosphate : H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ (pKa = 6.8). Important au niveau intracellulaire et rénal.
Tampon protéinate : histidine (pKa ~6.0) des protéines plasmatiques et de l'hémoglobine.

Troubles acido-basiques

Acidose métabolique (↓HCO₃⁻), acidose respiratoire (↑pCO₂), alcalose métabolique (↑HCO₃⁻), alcalose respiratoire (↓pCO₂). Compensation rénale ou respiratoire.

Point clé concours : Le tampon bicarbonate est ouvert (CO₂ éliminé par les poumons, HCO₃⁻ régulé par les reins) → capacité tampon supérieure à ce que prédirait son pKa seul.