Dosage acido basique

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1 Dosage acido basique I) Dosage d une solution d acide chlorhydrique par une solution d hydroxyde de sodium V B 1) Tableau d'avancement de la réaction Identifier les espèces chimiques présentes dans les deux solutions du dosage. Schématiser la situation expérimentale. Que va-t-il se passer si on les mélange? Ecrire l'équation correspondante. Etablir le tableau d avancement de la réaction est en déduire une relation liant les différentes données du dosage. En quoi le -mètre peut-il être utile pour suivre l'évolution de la réaction du dosage? 2) Mode opératoire Etalonner le -mètre. On dose 1mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration apportée en acide C (H3O +) par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration apportée en hydroxyde c (HO -) Préparer le dispositif du dosage (verrerie- ajustage de la burette- système d'agitation magnétique- -mètre). Ajouter au milieu réactionnel quelques gouttes d'indicateur. Effectuer le dosage et relever dans le tableau ci-dessous le et la couleur de l'indicateur pour les différents ajouts V B de soude imposés. 3) Résultats ,5 9 9,1 9,3 9,5 9,7 V B 9,9 1 1,2 1,5 1,7 1, ) Exploitation Tracer la courbe sur papier millimétré = f (V B ) En déduire le point d'équivalence E q et ses coordonnées (V Eq ; E ) à l aide de la «méthode des tangentes» Méthode des tangentes parallèles pour la détermination du point d'équivalence E : - Les droites parallèles T 1 et T 2 sont deux tangentes à la courbe, situées au début et à la fin du saut de. - La droite D est équidistante de T 1 et T 2. - Le point d'équivalence E est le point d'intersection de la courbe et de la droite D. - Cette méthode des tangentes parallèles donne les coordonnées du point d'équivalence E :

2 Déterminer alors la concentration inconnue de l'acide chlorhydrique. Indiquer sur le graphe les zones de couleurs de l'indicateur coloré utilisé. Quelle est la couleur de l'indicateur à l'équivalence? En déduire une méthode permettant de repérer l'équivalence. Retrouver, par le calcul le pour V B = ml, avec un tableau d avancement le du mélange pour 4 et 15 ml. II) Dosage d une solution d hydroxyde de sodium par une solution d acide chlorhydrique V A 1) Tableau d'avancement de la réaction Identifier les espèces chimiques présentes dans les deux solutions du dosage. Que va-t-il se passer si on les mélanges? Ecrire l'équation correspondante. Etablir le tableau d avancement de la réaction est en déduire une relation liant les différentes données du dosage. 2) Mode opératoire Etalonner le -mètre. On dose 1mL d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration C NaOH par une solution d'acide chlorhydrique de concentration C HCl. Préparer le dispositif du dosage (verrerie- ajustage de la burette- système d'agitation magnétique- -mètre). Ajouter au milieu réactionnel quelques gouttes d'indicateur. Effectuer le dosage et relever dans le tableau ci-dessous le et la couleur de l'indicateur pour les différents ajouts V A d acide chlorhydrique imposés. 3) Résultats ,5 9 9,1 9,3 9,5 9,7 V A 9,9 1 1,2 1,5 1,7 1, ) Exploitation Tracer la courbe sur papier millimétré = f (V A ). En déduire le point d'équivalence E q et ses coordonnées (V Eq ; E ). Déterminer alors la concentration inconnue C NaOH de l hydroxyde de sodium. Indiquer sur le graphe les zones de couleurs de l'indicateur coloré utilisé. Quelle est la couleur de l'indicateur à l'équivalence? En déduire une méthode permettant de repérer l'équivalence.. Retrouver, par le calcul le pour V A = ml, avec un tableau d avancement le du mélange pour 5 et 16 ml. III) Application Déterminer la concentration de la solution acide inconnue

3 Dosage acido basique I) Dosage d une solution d acide chlorhydrique par une solution d hydroxyde de sodium 1) Tableau d'avancement de la réaction Identifier les espèces chimiques présentes dans les deux solutions du dosage. H 2 O H 3 O + et Cl - (acide dissocié) H 3 O + et HO - (dissociation de l eau) Schématiser la situation expérimentale. Que va-t-il se passer si on les mélange? Ecrire l'équation correspondante. L ion hydroxyde va réagir avec l ion hydronium. H 3 O + + HO 2 H 2 O Etablir le tableau d avancement de la réaction est en déduire une relation liant les différentes données du dosage. Etat Avancement H 3 O + HO - 2 H 2 O Initial C A xv A C B xv B Final x F C A xv A - x F C B xv B -x F = 2 x F En quoi le -mètre peut-il être utile pour suivre l'évolution de la réaction du dosage? Le -mètre permettra de déterminer l équivalence. 2) Mode opératoire Etalonner le -mètre. On dose 1mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration apportée en acide C (H3O +) par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration apportée en hydroxyde c (HO -) Préparer le dispositif du dosage (verrerie- ajustage de la burette- système d'agitation magnétique- -mètre). Ajouter au milieu réactionnel quelques gouttes d'indicateur. Effectuer le dosage et relever dans le tableau ci-dessous le et la couleur de l'indicateur pour les différents ajouts V B de soude imposés.

4 V B 3) Résultats ,5 9 9,1 9,3 9,5 9,7 V B 9,9 1 1,2 1,5 1,7 1, ) Exploitation Tracer la courbe sur papier millimétré = f (V B ) En déduire le point d'équivalence E q et ses coordonnées (V Eq ; E ) à l aide de la «méthode des tangentes» Le point d'équivalence E q et ses coordonnées (V Eq = 1 ml; E = 7) Méthode des tangentes parallèles pour la détermination du point d'équivalence E : - Les droites parallèles T 1 et T 2 sont deux tangentes à la courbe, situées au début et à la fin du saut de. - La droite D est équidistante de T 1 et T 2. - Le point d'équivalence E est le point d'intersection de la courbe et de la droite D. - Cette méthode des tangentes parallèles donne les coordonnées du point d'équivalence E :

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6 Déterminer alors la concentration inconnue de l'acide chlorhydrique. Nous sommes à l équivalence donc les deux réactifs sont en proportion stœchiométrique. C B xv B -x F = donc C B xv B =x F C A xv A - x F donc C A xv A = x F C B xv B = C A xv A soit C A = C BxV B V A Indiquer sur le graphe les zones de couleurs de l'indicateur coloré utilisé. Quelle est la couleur de l'indicateur à l'équivalence? vert En déduire une méthode permettant de repérer l'équivalence. Repérer le changement de couleur Retrouver, par le calcul le pour V B = ml, avec un tableau d avancement le du mélange pour 4 et 15 ml. V B = ml : c est un acide fort donc = - log(c A ) = 1 V B = 4 ml Etat Avancement H 3 O + HO - 2 H 2 O Initial n A = C A xv A =,1x1.1-3 = mol n B = C B Xv B =,1x4.1-3 =,4.1-3 mol Final x F C A xv A - x F C B xv B -x F = 2 x F C A xv A x F = soit x F = C A xv A = C B xv B x F = soit x F = C B xv B =,4.1 3 choisit le plus petit donc x F =,4.1 On 3 mol n A = C A xv A x F = 1.1 3,4.1 3 =,6.1 3 mol Le volume total est V solution = V A + V B = 1 +4 = 14 ml [H 3 O + n ] = A =,6.1-3 V solution = 4,3.1-2 mol. L -1 ; = -log([h 3 O + ]) = 1,4 V B = 15 ml Etat Avancement H 3 O + HO - 2 H 2 O Initial n A = C A xv A =,1x1.1-3 = mol n B = C B Xv B =,1x = 1,5.1-3 mol Final x F C A xv A - x F C B xv B -x F = 2 x F C A xv A x F = soit x F = C A xv A = C B xv B x F = soit x F = C B xv B = 1,5.1 3 choisit le plus petit donc x F = 1.1 On 3 mol n B = C B xv B x F = 1, =,5.1 3 mol Le volume total est V solution = V A + V B = = 25 ml

7 Il faut utiliser le produit ionique de l eau : [H 3 O + ].[HO - ] = 1-14 soit [H 3 O + ] = 1-14 [HO - ] Il nous faut calculer [HO - ] =, = mol/l [H 3 O + ] = 1-14 [HO - ] = = mol/l = -log([h 3 O + ]) = 12,3 II) Dosage d une solution d hydroxyde de sodium par une solution d acide chlorhydrique 1) Tableau d'avancement de la réaction Identifier les espèces chimiques présentes dans les deux solutions du dosage. H 2 O Na + et HO - (base dissociée) H 3 O + et HO - (dissociation de l eau) Que va-t-il se passer si on les mélanges? Ecrire l'équation correspondante. L ion hydronium. va réagir avec l ion hydroxyde H 3 O + + HO 2 H 2 O Etablir le tableau d avancement de la réaction est en déduire une relation liant les différentes données du dosage. Etat Avancement H 3 O + HO - 2 H 2 O Initial C A xv A C B xv B Final x F C A xv A - x F C B xv B -x F = 2 x F V A 2) Mode opératoire Etalonner le -mètre. On dose 1mL d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration C NaOH par une solution d'acide chlorhydrique de concentration C HCl. Préparer le dispositif du dosage (verrerie- ajustage de la burette- système d'agitation magnétique- -mètre). Ajouter au milieu réactionnel quelques gouttes d'indicateur. Effectuer le dosage et relever dans le tableau ci-dessous le et la couleur de l'indicateur pour les différents ajouts V A d acide chlorhydrique imposés. 3) Résultats ,5 9 9,1 9,3 9,5 9,7 V A 9,9 1 1,2 1,5 1,7 1, ) Exploitation Tracer la courbe sur papier millimétré = f (V A ). En déduire le point d'équivalence E q et ses coordonnées (V Eq ; E ). Le point d'équivalence E q et ses coordonnées (V Eq = 1 ml; E = 7) Déterminer alors la concentration inconnue C NaOH de l hydroxyde de sodium. Nous sommes à l équivalence donc les deux réactifs sont en proportion stœchiométrique. C B xv B -x F = donc C B xv B =x F C A xv A - x F donc C A xv A = x F

8 C B xv B = C A xv A soit C B = C AxV A V B Indiquer sur le graphe les zones de couleurs de l'indicateur coloré utilisé. Quelle est la couleur de l'indicateur à l'équivalence? vert En déduire une méthode permettant de repérer l'équivalence.. Repérer le changement de couleur Retrouver, par le calcul le pour V A = ml, avec un tableau d avancement le du mélange pour 5 et 16 ml. V A = ml : c est une base forte donc = 14- log(c B ) = 13 V A = 5 ml Etat Avancement HO - H 3 O + 2 H 2 O Initial n B = C B Xv B =,1x1.1-3 = mol n A = C A xv A =,1x5.1-3 =,5.1-3 mol Final x F C A xv A - x F C B xv B -x F = 2 x F C A xv A x F = soit x F = C A xv A =,5.1 3 C B xv B x F = soit x F = C B xv B = choisit le plus petit donc x F =,5.1 On 3 mol n B = C B xv B x F = 1.1 3,5.1 3 =,5.1 3 mol Le volume total est V solution = V A + V B = 1 +5 = 15 ml Il faut utiliser le produit ionique de l eau : [H 3 O + ].[HO - ] = 1-14 soit [H 3 O + ] = 1-14 [HO - ] Il nous faut calculer [HO - ] =, = 3,3.1-2 mol/l [H 3 O + ] = 1-14 [HO - ] = ,3.1-2 = mol/l = -log([h 3 O + ]) = 12,5 V B = 15 ml Etat Avancement HO - H 3 O + 2 H 2 O Initial n B = C B Xv B =,1x1.1-3 = mol n A = C A Xv A =,1x = 1,5.1-3 mol Final x F C B Xv B - x F C A Xv A -x F = 2 x F C B Xv B x F = soit x F = C B Xv B = C A Xv A x F = soit x F = C A Xv A = 1,5.1 3

9 choisit le plus petit donc x F = 1.1 On 3 mol n A = C A Xv A x F = 1, =,5.1 3 mol Le volume total est V solution = V A + V B = = 25 ml [H 3 O + ] = n A V solution =, = mol. L -1 = -log([h 3 O + ]) = 1,7 III) Application Déterminer la concentration de la solution acide inconnue

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