On réalise une solution tampon en mélangeant 100 cm3 d’acide méthanoïque à 0,1 mol/l et 50 cm3 de à 0,1 mol/l. La constante Ka du couple HCOOH / HCOO- est égale à 1,6.10-4
1) Calculer pH de la solution tampon
2) Quel est le volume d’acide chlorhydrique à 0,1 mol/l faut-il ajouter pour que le pH soit égal à 3,5 ?
Calculons le pH de la solution tampon
L’équation de la réaction s’écrit
HCOOH + HO-→ HCOO- + H2O
Le mélange correspondant à la demi-équivalence,
le pH = pKa = -logKa ⇒ pH = -log1,6.10-4 = 6 -log1,6 = 3,8
pH = 3,8
b) Calcul du volume de la solution HCl
HCOOH + H2O 
HCOO- + H3O+
HCl + H2O → H3O+ + Cl-
Bilan des espèces : H3O+ ; HO-; Na+; Cl- ; HCOO- ; HCOOH
[H3O+] = 10-PH = 10-3,8 = 3,16.10-4 mol/l
[HO-]= 10-14/[H3O+] = 3,16.10-8 mol/l
Conservation des ions passifs
[Na+] = CbVb/(30 + Va) = 5/(150+ Va) mol/l
[Cl-] = CaVa/(30 + Va) = 0,1Va/(150+ Va) mol/l
La neutralité de la solution donne
[HCOO-] = (5 - 0,1Va)/(150+ Va) mol/l
Conservation de la matière
[HCOOH] = CaVa/(30 + Va) - (5 + 0,1Va)/(150+ Va) ⇒
[HCOOH] = (1- 0,1Va)/(30+ Va)
D’après la relation d’Anderson
pH = pKa - log[HCOO-]/[HCOOH] = pH – pKa = 3,5 – 3,8 ⇒
[HCOOH] = 2[HCOO-] = 5 + 0,1V = 2(5 - 0,1V)
D’où : V = 16,67cm3