Conductimétrie : titrage d un déboucheur d évier

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Mauricette Laurin
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1 onductiétri : titrg d un déouchur d évir Générlités Ls déouchurs Ls déouchurs d évir d typ «DESTP» liquid continnnt ssntillnt d l soud custiqu t un pu d oniqu L étiqutt indiqu qu ll rnfr % d s t un dnsité d, s produits sont irritnts pour l pu t très dngrux pour ls yux : il convint d l nipulr vc ds gnts t ds luntts d protction lcul préll En supposnt qu l produit nlysé n rnfr qu d l soud custiqu, nous llons détrinr ls conditions xpérintls d ctt étud L éqution d l réction d titrg s écrit : ( ) ( l ) ( l ) Il pprît qu à l équivlnc il y églité ntr l nor d ols d soud jouté t d cid nggé n soud n nggé cid jouté à l équivlnc soit : ss d soud pur ss olir d l soud ou ss d déouchur x purté ss olir d l soud purté M Si l titrg st ffctué vc un déciolir d cid, pour osrvr un chut d urtt à l équivlnc d 5 L nviron (ntr L t L), l ss d déouchur à psr M srit : purté,5 purté 6 purté En supposnt qu l produit déouchur st ssntillnt constitué d soud, s purté srit voisin d % L ss d produit déouchur à psr srit :, g tt ss étnt trop fil pour prttr un onn précision lors d l psé, nous pèsrons un ss g L produit srit introduit dns un fiol jugé d L n prélèvr nsuit à l id d un piptt jugé, L d l onducti èt pour rélisr l titrg L ss d produit dosé st insi :, g Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc /8

2 Etud xpérintl Mod opértoir Nous nous proposons d titrr à l id d un d cid chlorhydriqu d concntrtion olir connu, égl à, old - un déouchur pour évir du corc L détrintion d l constnt d cllul n présnt ici ucun intérêt Psr vc précision nviron g d détrtrnt liquid dns un ptit échr (L) : g joutr nviron à L d u distillé u produit fin d l soluilisr Introduir l otnu dns un fiol jugé d L Rincr plusiurs fois l échr vc un pu d u distillé joutr l u d rinçg à l fiol jugé Bouchr l fiol t gitr Rincr l ouchon vc d l u distillé n récupérnt ls ux d rinçg oplétr l fiol jugé vc d l u distillé jusqu u trit d jug Dns un échr d 5 l, introduir : un volu, l d l à dosr un volu d u d l nviron (suré à l éprouvtt grdué) un turulnt l id d un urtt d 5 l, joutr l titré d cid chlorhydriqu chqu ddition d un volu d cid chlorhydriqu, on notr l conductnc (ou l conductivité) d l Rrqus : Lors d un sur, il convint n tout riguur d rrêtr l gittion L cllul conductiétriqu n dvr ps êtr trop proch ds prois du récipint, t n dvr ps rnfrr d ulls d ir n pourr joutr l soud n progrssnt d c n c vnt l prir point d équivlnc t près l scond point d équivlnc, ntr cs dux points, on pourr progrssr plus lntnt (,5 n,5 L); l ultipliction ds surs u voising ds points d équivlnc n présnt ucun intérêt our d nutrlistion L conductnc d l v vrir u cours d l nipultion pour trois risons : L odifiction d l coposition d l lié à l réction d dosg Ls ffts d dilution dus à l ddition d un d cid chlorhydriqu Ls ffts thriqus dus à l chlur ds réctions d dosg Sul nous intérss l vrition d l conductnc d l lié ux réctions d dosg Il fut donc, supprir, ou du oins iniisr ls ffts liés à l dilution t cux liés à l chlur d réction Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc /8

3 n put insi : Dilur l à dosr n joutnt un grnd volu d u u déprt joutr à l à dosr, l réctif n concntré n utilisnt un icrourtt lculr un conductnc (ou un conductivité) igé G qui éliinr ls ffts d l dilution n rnnt l conductnc à cll qu ll pourrit êtr si l volu d l rstit constnt (c qui rvindrit à joutr l réctif sous for d corps pur) n put étlir (voir plus loin) qu : G G G u u st l fctur d dilution Lorsqu, l fctur d dilution st égl à n constt qu l conductnc igé st toujours supériur à l conductnc suré, suf u déprt où lls sont égls Résultts L xploittion ds résultts s fr à l id du logicil «rgrssi» Trcr ls cours G t G n fonction d Détrinr ls points d équivlnc n linérisnt ls différnts prtis d l cour G F() n ccordr un «poids» rltivnt pu iportnt ux surs prochs ds points d équivlnc En déduir l concntrtion olir n soud du déouchur Détrinr l tnur n soud t n oniqu du produit déouchur Intrpréttion théoriqu Générlités Pour un rnfrnt un élng d élctrolyts, l rltion générl donnnt l conductivité st : z ( zi i ) i zi zi i ( zi i ) ou i i zi un ont ou à un utr, on rtrouv dns l ls ions suivnts :, -, N t N provnnt du produit nlysé t l - provnnt d l soud n négligr ls ions hydroniu t hydroxyd issus d l utoprotolys d l u Dns cs conditions, on put écrir : i [ ] l [ N ] l N Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc /8

4 n églnt noté qu : ions - l- N i (S ol - ) 5, 9,9 5, 7,5 7, Rrqu : Il st possil d détrinr l ordr ds réctions d dosg sns évoqur l notion d forcs ds cids t ds ss Il suffit d rélisr dux étuds qulittivs n considérnt qu l ordr ds dosgs st: - l soud - - l oniqu - l oniqu - - l soud L confronttion d ctt étud théoriqu qulittiv t l osrvtion xpérintl d l llur d l cour d titrg prt d trnchr Intrpréttion qulittiv Nous négligrons dns ctt prti l influnc d l dilution vnt l prir point d équivlnc < Il y réction chiiqu : ( ) ( l ) ( l ) n n n N n N n n l EI Lors d l jout d X ols d cid chlorhydriqu X X EF X X L ddition d cid chlorhydriqu v s trduir pr l rplcnt progrssif ds ions hydroxyd pr ds ions chlorur ucoup oins conducturs : l conductnc d l v décroîtr vc l ddition d soud Entr l prir t l scond point d équivlnc < < Il y réction chiiqu : ( l ) ( N l ) N n n n N n N n n l l prièr équivlnc Lors d l jout d X ols d cid chlorhydiqu X X EF X X X Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc /8

5 L ddition d cid chlorhydriqu v s trduir pr l rplcnt progrssif d l onic N non conductur pr ds ions chlorur t ds ions oniu conducturs : l conductnc d l v croîtr vc l ddition d cid chlorhydriqu près l scond point d équivlnc > Il n y plus réction chiiqu n n n N n N n n l l prièr équivlnc Lors d l jout d X ols d cid chlorhydriqu X X EF X X L ddition d cid chlorhydriqu v s trduir pr un pport d ions chlorur filnt conducturs, t d ions hydroniu fortnt conducturs : l conductnc d l v croîtr fortnt vc l ddition d cid Récpitultif [ ] [ - ] [ ] [l - ] [N ] [N ] i (S ol - ) < < l,8 < < l N,86 >, 5 l Intrpréttion si-quntittiv Nous frons strction du phénoèn d dilution Princip [ ] [ ] [ ] [ l ] [ N ] l N l N ll suffit d trcr ls vritions ds conductivités dus à chqu ion t d, finlnt, ls sor Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc 5/8

6 Trcé d l cour d dosg - l - N Intrpréttion quntittiv Générlités Nous fisons ici ls ês hypothèss qu pour l étud précédnt L conductivité d l st donné d nièr générl pr l rltion suivnt : [ ] [ ] [ ] [ l ] [ N ] l N Il suffit, pour clculr l conductivité d l, d xprir ls concntrtions ds ions présnts dns ls différnts doins considérés Ls concntrtions ds ions sodiu t chlorur, ions spctturs s xprint toujours d l ê nièr, t c, qull qu soit l chut d urtt nor d ols d ions sodiu S S [ ] volu totl d l u [ l ] nor d ols d ions chlorur volu totl d l B u vnt l prir point d équivlnc < Il y réction chiiqu : ( ) ( l ) ( l ) Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc 6/8

7 Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc 7/8 Tous ls ions hydroniu joutés disprissnt l d totl volu n lirs hydroxyd ions d ols d nor S u prir point d équivlnc on put étlir : S Lonic n ps ncor régi : N L conductivité d l s écrit : l S l B u ncor : l En définissnt l conductivité igé :, on otint : l En posnt : l t n otint : où t sont ds constnts positivs n constt qu l rltion F() st un fonction ffin S rprésnttion grphiqu ntr < < st un droit d pnt négtiv Rrqu : si lors l Entr l prir t l scond point d équivlnc < < Il y réction chiiqu : l N l N Tous ls ions hydroniu joutés disprissnt t tous ls ions hydroxyd ont régi l d totl volu n oniu ions d ols d nor N L conductivité d l s écrit : l N

8 Julin Flus Dosg-conduct-dstopdoc 8/8 En définissnt l conductivité igé :, on otint : En posnt : l N N t n otint : où t sont ds constnts positivs n constt qu l rltion F() st un fonction ffin S rprésnttion grphiqu ntr < < st un droit d pnt positiv Rrqu : si lors l si lors l N près l scond point d équivlnc > Il n y plus d réction chiiqu l d totl volu n lirs hydroniu ions d ols d nor L conductivité d l s écrit : N l Soit : N l u ncor : N N l En posnt : N N l t " " n otint : " " vc > n constt qu l rltion F() st un fonction ffin S rprésnttion grphiqu ntr > st un droit d pnt positiv N l N

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