Voici une explication simplifiée :
1. Tampon acide faible :
Considérons une solution tampon contenant un acide faible (HA) et sa base conjuguée (A-). Lorsqu'une petite quantité d'acide est ajoutée, la réaction suivante se produit :
HA + H+ → A- + H3O+ (ion hydronium)
Dans cette réaction, l'acide faible (HA) donne des protons à la solution, se combinant avec les ions H+ ajoutés pour former davantage de sa base conjuguée (A-). Cela évite une diminution significative du pH car les ions H+ supplémentaires sont consommés par l’acide faible.
2. Tampon de base faible :
De même, une solution tampon contenant une base faible (B) et son acide conjugué (HB+) peut neutraliser de petites quantités de base ajoutée :
B + OH- → HB+ + H2O (Eau)
Dans ce cas, l'acide conjugué (HB+) accepte les ions hydroxyde ajoutés (OH-), les convertissant en molécules d'eau et augmentant la concentration de sa base conjuguée (B). Cela évite une augmentation substantielle du pH car les ions OH- ajoutés sont efficacement éliminés.
La capacité tampon ou capacité tampon détermine la quantité d'acide ou de base qu'un tampon peut neutraliser avant que son pH ne change de manière significative. Cette capacité dépend des concentrations de l'acide faible et de sa base conjuguée (ou de la base faible et de son acide conjugué) dans la solution tampon. Les tampons sont essentiels dans diverses applications, notamment les systèmes biologiques (où le pH est critique pour l'activité enzymatique), la chimie analytique (maintenir un pH stable pour les titrages) et les processus industriels (contrôle du pH dans la fabrication).
