Que ce passe-t-il lorsque qu'un composé présentant des propriétés acide-base est mis dans une solution de pH fixé ?

Les représentations présentées ici ont été réalisées sur la base d'une concentration constante du composé étudié dans une fiole jaugée. En pratique cela reviendrait à verser un volume constant (ex 10mL) d'une solution contenant le composé étudié dans la fiole, à rajouter une solution tampon (20mL) de pH voulu, et à compléter cette fiole avec de l'eau jusqu'au trait de jauge (100mL). On peut expérimentalement préparer plusieurs solutions tampons à différents pH, et observer quelques caractéristiques pour chacune des valeurs de pH...





Après avoir choisi la nature du couple acide-base et fixé le pH dans la fenêtre en bas à gauche, les quatre fenêtres de cette simulation permettent de présenter :
- les spectres d'absorption des solutions constituées de la forme acide du composé, de la forme basique du composé, et d'une solution dont le pH est fixé dans la fenêtre en bas à gauche.
- le diagramme de prédominance des espèces acide et basique en fonction du pH (on peut modifier le pH de la solution dans cette fenêtre).
- la couleur de la solution au pH fixé dans la fenêtre en bas à gauche.
- une représentation à l'échelle microscopique de la transformation des molécules de la forme acide à la forme basique et inversement, chaque carré représente une molécule et la couleur de ce carré représente la forme acide ou basique du composé.


Cette simulation peut servir à présenter différentes notions :
- un équilibre chimique est un état dynamique : si la proportion des formes acide et basique du composé considéré n'évolue pas dans le temps dans la fenêtre en bas à gauche, on observe un changement continu dans la fenêtre en bas à droite.
- la couleur perçue résulte de la proportion de chacune des deux formes acide et basique dans la solution.
- le spectre observé est une combinaison linéaire des spectres des formes acide et basique.
- il existe une longueur d'onde pour laquelle les coefficients d'absorption des formes acide et basique sont identiques ce qui induit que l'absorbance de dépend pas de la proportion des formes acide et basique à cette longueur d'onde (point isobestique).