TP Chimie N° 06 |
Suivi pH-métrique d'une réaction acido-basique. Enoncé. |
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Programme 2012 : Programme 2020 : |
I - Réaction entre l'acide chlorhydrique et la soude. 5)- Étude des courbes obtenues. II - Réaction entre l'acide éthanoïque et la soude. |
Cours :
Chap N° 01 Transformations acido-basiques
Chap N° 13 Réaction chimique par échange de proton
Chimie N° 05 Réactions acido-basiques
Chimie N° 06 Dosages acido-basiques
Chap N° 02 Réaction entre un acide fort et une base forte
Matériel : |
burette graduée 25 mL - pipette jaugée de 10 mL - pH-mètre – solutions tampons ( 7 et 4) - béchers et erlenmeyers - agitateur magnétique - eau distillée, solution d’acide
chlorhydrique 0,10 mol / L,
soude 0,10 mol / L et acide éthanoïque
0,10 mol / L |
But
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tracer et analyser les courbes de variation du pH lors de réactions acide-base. |
I-
Réaction
entre l’acide chlorhydrique et la soude (rangée 1).
Écrire l’équation
de la réaction entre l’acide chlorhydrique et l’eau.
Quelles sont
les espèces présentes dans la solution d’acide chlorhydrique ?
La soude est
une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium.
- L’hydroxyde
de sodium est un composé ionique (solide blanc) qui réagit totalement avec
l’eau.
- On donne l’équation
simplifiée :
|
H2O |
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NaOH
(s) |
→ |
Na+ (aq)
+ HO –
(aq)
|
- Il découle de
ceci que l’espèce
NaOH
n’existe pas en solution aqueuse.
- L’ion sodium Na + ne réagit pas avec l’eau. Il n’a pas de propriété acide.
- On dit que l’ion sodium
2)-
Dispositif expérimental. Faire un schéma légendé du dispositif expérimental
Étalonner le pH-mètre.
- Mettre la
solution de soude dans la burette graduée (repère 0).
- Verser dans un
bécher un certain volume de la solution d'acide chlorhydrique.
- En prélever
un volume
VA
= 10 mL
de la solution
à l'aide de la pipette jaugée (10 mL) et les verser dans un autre bécher ou
un erlenmeyer.
- Ajouter
environ 10 mL
d'eau distillée pour que la sonde du pH-mètre
soit totalement immergée.
- Ajouter quelques
gouttes d’un indicateur coloré (B.B.T, phénolphtaléine ou hélianthine).
- Placer le
barreau aimanté et maintenir une agitation douce.
Verser
progressivement la solution de soude dans la solution d'acide et relever la
valeur du pH après chaque ajout.
- Adapter les volumes
VB
versés aux variations de
pH
- Placer les résultats dans un tableau du type ci-dessous.
- Il est conseillé de prendre une feuille de brouillon.
VB mL |
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pH |
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5)-
étude
des courbes obtenues.
Tracer
le graphe
pH = f
(VB) sur papier millimétré pour les deux acides étudiés.
- Commenter les courbes obtenues. Montrer que l’on peut décomposer chaque graphe en trois parties distinctes.
- Donner les caractéristiques de chaque partie et justifier
l’aspect de chaque partie en indiquant quel est le réactif en excès et le
réactif limitant.
a)- Équation de
la réaction.
Écrire
l’équation de la réaction entre l’acide chlorhydrique et la soude.
- Calculer la
constante d’équilibre de cette réaction. Cette réaction convient-elle pour
un dosage ? Justifier.
b)- Tableau
d’avancement de la réaction :
dresser
le tableau d’avancement de la réaction.
c)- Volume de
soude versée à l’équivalence :
- Définir l’équivalence et calculer le volume V
BE de soude versée à l’équivalence.-
Que se passe-t-il lorsque le volume de
soude versée est égal à
VBE
sur le graphe ?
d)- Détermination graphique du point d’équivalence E :
- Le point d’équivalence est le point d’inflexion de la courbe pH = f (VB).
- On utilise la méthode des tangentes ou la fonction
dérivée
.
e)- Valeur du pH à l’équivalence : donner la valeur du pH à l’équivalence pHE à l’aide du graphe.
II-
Réaction
entre l’acide éthanoïque et la soude (rangée 2).
Écrire l’équation
de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau.
Quelles sont
les espèces présentes dans la solution d’acide éthanoïque sachant que le
pKA =
4,8 ?
La soude est
une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium.
- L’hydroxyde
de sodium est un composé ionique (solide blanc) qui réagit totalement avec
l’eau.
- On donne l’équation
simplifiée :
|
H2O |
|
NaOH
(s) |
→ |
Na+ (aq)
+ HO –
(aq)
|
- Il découle de
ceci que l’espèce
NaOH
n’existe pas en solution aqueuse.
- L’ion sodium Na+ ne réagit pas avec l’eau.
- Il n’a pas de propriété acide. On dit que l’ion sodium
2)-
Dispositif expérimental. Faire un schéma légendé du dispositif expérimental
Étalonner le pH-mètre.
- Mettre la
solution de soude dans la burette graduée (repère 0).
- Verser dans un
bécher un certain volume de la solution d'acide éthanoïque.
- En prélever
un volume
VA
= 10 mL
de la solution
à l'aide de la pipette jaugée (10 mL) et les verser dans un autre bécher ou
un erlenmeyer.
- Ajouter
environ 10 mL
d'eau distillée pour que la sonde du pH-mètre
soit totalement immergée.
- Ajouter quelques
gouttes d’un indicateur coloré (B.B.T, phénolphtaléine ou hélianthine).
- Placer le
barreau aimanté et maintenir une agitation douce.
Verser
progressivement la solution de soude dans la solution d'acide et relever la
valeur du pH après chaque ajout.
- Adapter les volumes
VB
versés aux variations de
pH.
- Placer les résultats dans un tableau du type ci-dessous.
- Il est conseillé de prendre une feuille de brouillon.
VB mL |
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pH |
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5)-
étude
des courbes obtenues.
Tracer
le graphe
pH = f
(VB) sur papier millimétré pour les deux acides étudiés.
- Commenter les courbes obtenues. Montrer que l’on peut décomposer chaque graphe en trois parties distinctes.
- Donner les caractéristiques de chaque partie et justifier
l’aspect de chaque partie en indiquant quel est le réactif en excès et le
réactif limitant.
a)-
Équation de
la réaction entre l’acide éthanoïque et la soude.
Écrire
l’équation de la réaction entre l’acide éthanoïque et la soude.
- Calculer la
constante d’équilibre de cette réaction. Cette réaction convient-elle pour
un dosage ? Justifier.
b)- Tableau
d’avancement de la réaction :
dresser
le tableau d’avancement de la réaction.
c)- Volume de
soude versée à l’équivalence :
- Définir l’équivalence et calculer le volume VBE de soude versée à l’équivalence.
-
Que se passe-t-il lorsque le volume de
soude versée est égal à
VBE
sur le
graphe ?
d)- Détermination graphique du point d’équivalence E :
- Le point d’équivalence est le point d’inflexion de la courbe pH = f (VB).
-
On utilise la méthode des tangentes ou la fonction
dérivée
.
e)- Valeur du pH à l’équivalence :
- Donner la valeur du
pH
à l’équivalence
pHE à
l’aide du graphe.