Expérience 2. Préparation au laboratoire

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1 Expérience 2 Les titrages acide-base A. Le vinaigre Nous utiliserons les dosages acide-base pour étudier quelques propriétés des deux constituants principaux d'une vinaigrette soit le vinaigre et l'huile. Dans cette première séance vous mesurerez l'acidité d'un échantillon de vinaigre alors que dans la séance suivante vous vous intéresserez à certaines propriétés de l'huile. La première séance sera aussi l'occasion de procéder à un étalonnage multiple de solutions de HCl et NaOH. L'acidité du vinaigre est principalement due à l'acide acétique qu'il contient. Le vinaigre courant est simplement une solution diluée d'acide acétique qui lui donne son goût piquant et son arôme caractéristique. Cette acidité inhibe la plupart des fermentations bactériennes sauf celle qui sert à former le vinaigre naturel. Le vinaigre est donc un excellent milieu de conservation d'aliments ; légumes, œufs, viandes. Cette même propriété est utilisée pour aromatiser le vinaigre avec des mélanges de plantes quelquefois extrêmement complexes. Étalonnage à faire par deux équipes (4 étudiants) 1. Vous étalonnerez une solution environ 0,5 M de HCl en utilisant deux substances étalons primaires, le carbonate de sodium Na 2 CO 3 et le THAM ou tri hydroxy-méthylaminométhane soit (CH 2 OH) 3 CNH Vous étalonnerez aussi une solution de NaOH environ 0,11 M en utilisant un étalon primaire le biphtalate de potassium ou pthalate acide de potassium C 6 H 4 (CO 2 H)(CO 2 K). Cette solution de NaOH devenue un étalon secondaire sera aussi utilisé pour étalonner la solution de HCl. Utilisant les résultats des trois étalonnages vous serez en mesure d'établir la concentration la plus probable de la solution de HCl. La comparaison des trois valeurs vous permettra aussi de vérifier les trois solutions étalons et au besoin d'éliminer une valeur jugée trop différente. L'accord entre les étalons doit être de mieux que 1% compte tenu de la précision des instruments utilisés ( balance, fioles jaugées, pipettes jaugées). Cette valeur de la solution de HCl sera utilisée pour recalculer, sur la base du titrage déjà effectué, la valeur la plus probable de la solution de NaOH. C'est avec cette solution de NaOH que vous titrerez votre échantillon de vinaigre. Préparation au laboratoire Apporter un sarreau et des lunettes de protection Procurez-vous un cahier de laboratoire et paginer au moins les 20 premières pages de votre cahier de laboratoire Inscrivez dans votre cahier les poids moléculaires des substances suivantes : THAM, Biphtalate de potassium, Carbonate de sodium Na 2 CO

2 Distribution des tâches : Il vous faut préparer les cinq solutions stock Faire chauffer une plaque chauffante qui sera utilisée pour les titrages au carbonate. Montez 2 burettes de 25 ml (HCl) et 2 burettes de 50 ml (NaOH) sur des statifs. Faites les titrages en vous déplaçant d'une burette à l'autre PROTOCOLE : Toutes vos valeurs doivent être consignées dans votre cahier de laboratoire qui a été paginé. NaOH 0,11 M : Légèrement plus que 0,10M, il sera ainsi possible de titrer 5 ml de la solution 0,5M de HCl ou 20 ml de la solution de biphtalate 0,10 M sans dépasser la capacité de la burette de 25 ml. Comme cette solution sera utilisée par les 4 membres de l équipe pour ce laboratoire-ci et celui de la semaine suivante, il serait sage d en préparer 4 litres. Le NaOH a tendance absorber le CO2 et ainsi modifier son titre. Il est donc possible pour éviter à la solution d absorber trop de CO2 que votre solution soit transférer par vous dans une bouteille plus petite à la fin du laboratoire d aujourd hui. Plus la bouteille est pleine, moins de CO2 sera disponible sur le dessus de la solution. Préparation : Sachant que le NaOH concentré est de 19,4 M. combien devez-vous en prendre pour faire 4 litres de NaOH 0,11 M? M1 X V1 = M2 X V2 0,11 M X 4000 ml = 19,4 M X V2 0,11 X 4000 = 22,68 ml donc environ 23 ml de NaOH 19,4 M 19,4 Comme le plus gros ballon que vous avez en est un de 1 L, vous devez donc remplir ce ballon à la moitié environ avec de l eau distillée puis ajouter ce 23 ml de NaOH 19,4 M. Bien agiter, puis compléter au trait de jauge et agiter de nouveau en inversant le ballon. Ne pas oublier de tenir le bouchon Transférer cette solution dans la bouteille de 4 L et servez-vous du ballon de 1 L comme unité de mesure pour ajouter 3 litres d eau distillée supplémentaire à la bouteille. Bien agiter. Vous obtenez donc 4 litres d une solution de NaOH environ 0,11 M que vous étalonnerez ultérieurement afin de déterminer son titre exact. Vous conserverez cette solution pour les prochaines semaines. Identifiez le contenant en indiquant ce qu'il contient et le nom de votre équipe. 2

3 HCl 0,50 M : Pour une équipe vous auriez besoin de 2 L : Préparation : Sachant que la solution stock de HCl est de 5 M. combien devez-vous en prendre pour faire 2 litres de HCl 0,5 M? M 1 x V 1 = M 2 x V2 donc 0,5 M x 2000 ml = 5 M x V 2 V 2 = (0,5 M x 2000mL) / 5M = 200 ml de solution stock de HCl Comme le plus gros ballon que vous avez en est un de 1 L, vous devez donc remplir ce ballon à la moitié environ avec de l eau distillée puis ajouter ce 200 ml de HCl 5 M. Bien agiter, puis compléter au trait de jauge et agiter de nouveau en inversant le ballon. Ne pas oublier de tenir le bouchon Transférer la solution dans une bouteille de 2 L, servez-vous du ballon de 1 L comme unité de mesure pour ajouter 1 litre d eau distillée supplémentaire. Bien agiter. Vous obtenez donc 2 litres d une solution de HCl environ 0,5 M que vous étalonnerez ultérieurement afin de déterminer son titre exact. Vous conserverez cette solution pour les prochaines semaines. Identifiez le contenant en indiquant ce qu'il contient et le nom de votre équipe. Biphtalate de potassium 0,100 M : Peser exactement (au mg près) environ 4,5 g de biphtalate de potassium, préalablement séché par chauffage à 120 C, dans un pèse-matière ou un bécher de 250 ml. Agiter pour dissoudre le sel sans inverser et sans mettre de bouchon Carbonate de sodium 0,250 M : Peser exactement (au mg près) environ 6,6 g de carbonate de sodium, préalablement séché par chauffage à 110 C, dans un bécher de 250 ml. Agiter pour dissoudre le sel sans inverser et sans mettre de bouchon THAM 0,500 M : Peser exactement (au mg près) environ 15,2 g de THAM dans un bécher de 250 ml. 3

4 Agiter pour dissoudre le sel sans inverser et sans mettre de bouchon Indicateurs : Solutions déjà préparées par la technicienne. Phénolphtaléine à 0,1% Vert de bromocrésol à 0,1% Manipulations Étalonnage de la solution de NaOH 0,11 M par le biphtalate NaOH 0,11 M dans une burette de 25 ml. Dans un erlenmeyer de 125 ml, pipetez 20,0 ml de la solution de biphtalate, ajoutez 5 gouttes de Vous regrouperez les valeurs de l équipe pour calculer la molarité de la solution. Étalonnage de la solution de NaOH 0,11 M par le HCl 0,5 M NaOH 0,11 M dans une burette de 25 ml. Dans un erlenmeyer de 125 ml, pipetez 5,0 ml de la solution de HCl 0,5 M, ajoutez 5 gouttes de Vous regrouperez les valeurs de l équipe pour calculer la molarité de la solution. Étalonnage de la solution de HCl 0,5 M par le Na 2 CO 3 0,25 M HCl 0,5 M dans une burette de 25 ml. Dans un erlenmeyer de 125 ml, pipetez 20,0 ml de la solution de Na 2 CO 3 0,25 M, ajoutez 5 gouttes de vert de bromocrésol et titrez partiellement jusqu à une couleur verte. Faites chauffer la solution à l ébullition et faites bouillir une minute ou deux. La solution devrait revenir bleue. Votre Na 2 CO 3 en présence d'eau se transformera en 2NaOH + CO 2 et en titrant le NaOH vous forcer la réaction vers cette production de CO 2. Il s'accumulera dans la solution rendant plus difficile la réaction vers la formation de NaOH. Vous chauffer à ébullition pour permettre d'éliminer plus facilement le gaz CO2 formé lors du titrage et de favoriser la réaction de formation de NaOH à partir du Na 2 CO 3, car une solution chaude contient beaucoup moins de gaz dissout qu'une solution à température de la pièce. Refroidir la solution et complétez le titrage jusqu au virage au jaune. Vous regrouperez les valeurs de toute l équipe pour calculer la molarité de la solution. 4

5 Étalonnage de la solution de HCl 0,5 M par le THAM 0,50 HCl 0,5 M dans une burette de 25 ml. Dans un erlenmeyer de 125 ml, pipetez 20,0 ml de la solution de THAM 0,50 M, ajoutez 5 gouttes de vert de bromocrésol et titrez jusqu à une couleur jaune. Chaque étudiant devra obtenir deux valeurs à mieux de 0,2 ml près Vous regrouperez les valeurs de toute l équipe pour calculer la molarité de la solution. Acidité de l inconnu d acide acétique NaOH 0,11 M dans une burette de 50 ml. Dans un erlenmeyer de 125 ml, pipetez 5,0 ml de la solution inconnue, ajoutez 5 gouttes de Chaque étudiant devra obtenir au moins trois valeurs à mieux de 0,2 ml près. Calculez la concentration de votre inconnu en % d acide acétique. 5

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