Réactions chimiques et biochimiques pour débutants (Partie 2)

Après la mise en jambe neuronale de la première partie, nous allons nous pencher sur la réaction acide-base qui correspond à l'histoire d'un proton hydrogène (H+) avec une molécule acceptrice ou émettrice.

Tout est équilibre et échange en chimie. Un couple acide base correspond à une même molécule qui peut se retrouver sous une forme acide (avec un proton H+) et sous une forme basique (sans ce proton H+). Un acide est une molécule capable de se séparer d'un proton H+ et une base, de se lier à lui.

Exemples :

NH₃ (forme basique) + H⁺ ↔ NH₄⁺ (forme acide)

HCl (forme acide) ↔ H⁺ + Cl^-

HCO₃^- (forme basique) + H⁺ ↔ H₂CO₃ (forme acide)

Cette activité acido-basique ne peut exister que si le solvant possède aussi un couple acide-base. L'eau (H2O), notre solvant en biochimie, peut accueillir un proton mais il peut aussi en perdre un ce qui donne 2 couples acide-base pour la même molécule :

H₂O ↔ OH^- + H⁺

H₂O + H⁺ ↔ H₃O⁺

Ces 2 réactions sont à l'équilibre et lors de la mise d'un autre acide ou d'une autre base, nous déplaçons l'équilibre de la solution vers plus d'acide ou plus de base, tout dépend de la facilité de libération ou de la capture du proton par la molécule ajoutée.

Ceci est valable dans l'eau... D'autres solvants possèdent des propriétés d'échange de proton qui changent radicalement notre vision simplifiée, dans le grand public, du pH d'où la précision du « pH dans l'eau » qui est souvent faite.

Le cas des molécules tampon ou substance tampon correspond à une molécule ajoutée au solvant qui va avoir, comme l'eau, 2 couples acide-base (exemple du bicarbonate) :

H₂CO₃ ↔ HCO₃^- + H⁺

HCO₃- ↔ CO₃^2- + H⁺

La bascule entre les deux équations requiert beaucoup d'acide ou de base puisqu'il faut d'abord déséquilibrer suffisamment une première formule pour que démarre un équilibrage sur la deuxième.

Pour en être pleinement convaincu, il faut aller très nettement plus loin avec des courbes de pH avec des calculs mais là, nous entrons dans plus complexe et une formation plus longue...

François Kaeffer

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