Pouvoir tampon

Définition du pouvoir tampon

Il permet de déterminer l’efficacité d’une solution tampon. Il est définit par la relation :

avec x le volume de soude versée par rapport au volume d’acide

Calcul du pouvoir tampon

Soit le dosage d’une solution d’acide acétique  CH₃COOH (noté AH) de concentration C et de volume V, dosée par une solution de soude NaOH (notée BOH) de même concentration C avec V’ le volume de soude versé.
Soit x = V’/V  
On se place avant l’équivalence : x <1

AH + BOH A^- + B⁺ + H₂O

On écrit l’électroneutralité :
[A^-] + [OH^-] = [B⁺] + [H⁺]
avant l’équivalence [OH^-] et [H⁺] sont négligeable d’où [A^-] = [B⁺] = CV’/(V+V’)

D’après la conservation de la matière :
[AH]_ini = [A^-] + [AH] d’où CV/(V + V’) = CV’/(V + V’) + [AH]
On remplace les expressions de [AH] et [A-] dans l’expression du Ka

Par définition Pka = - logKa et pH = -log[H⁺]
On obtient la relation suivante :

Il est maintenant possible de calculer la dérivée du pH par rapport à x

Le calcul de la dérivée seconde montre que le pouvoir tampon passe par un maximum pour x=1/2 ce qui correspond à un pouvoir tampon maximal à la demi-équivalence :