Variation du au cours d une réaction acide-base Dosage -métrique I. Notion de dosage : Doser une solution aqueuse d acide ou de base, c est déterminer sa concentration C inconnue par réaction acide-base. Une solution aqueuse d acide fort ou faible est dosée par une solution titrée de base forte. Une solution aqueuse de base forte ou faible est dosée par une solution aqueuse titrée d acide fort. II. Dosage d une solution aqueuse d acide fort par une solution aqueuse de base forte : 1) Dispositif : Support Burette graduée Solution de soude ; Cb =.1mol/L Sonde du -mètre Bécher Solution d acide chlorhydrique ; Va = 1mL et Ca? Agitateur magnétique -mètre 3. Remplir la burette graduée par une solution aqueuse d hydroxyde de sodium de concentration molaire Cb. Dans le bécher, prendre un volume Va d une solution d acide chlorhydrique de concentration molaire Ca inconnue. Introduire l agitateur magnétique. Plonger la sonde du -mètre (!! éviter son contact avec l agitateur). Pour chaque volume Vb de base versée, mesure le du mélange. ) Tableau de mesure : Vb (ml) 1 3 5 9 1,1 1, 1,3 1, 1,5 1, 1,9, 11, 1 11 1 13 1 15 1 1 1 19 1 1, 1,3 1,3 1, 1,5 1,5 1,5 1, 1, 1,
3) Courbe = f(vb) : 1 13 1 11 1 9 «E» 5 3 1 vb (ml) 1 1 1 1 1 Au cours du dosage augmente. La courbe présente trois parties : une première partie (de à,5ml) : augmente légèrement une deuxième partie (de,5 à 9mL) : il y a un saut de une troisième partie (de 9 à ml) : augmente légèrement la courbe présente concavités donc 1 point d inflexion b) Point d inflexion: Le point d inflexion est le point d équivalence «E», déterminer par la méthode des tangentes (E) = et Vb(E) = ml c) Concentration de la solution d acide ; A l équivalence le nombre de mole de base versée est égale au nombre de mole d acide initial : Ca. Va = C b. V b donc Ca =,mol. L 1 ) Interprétations : a) Qualités de la réaction acide-base : La réaction de dosage est une réaction acide-base, elle est totale, instantanée et exothermique. b) Equation de la réaction du dosage : H 3 O + + OH H O c) Nature du mélange à l équivalence : Au cours de cette réaction il y a formation de l eau, le mélange est neutre. Il s agit d une solution aqueuse de chlorure de sodium (Solution d un sel).
III. Dosage d une solution aqueuse de base forte par une solution aqueuse d acide fort : 1) Tableau de mesure : Va (ml) 1 3 5 9 13 1,9 1, 1, 1, 1,5 1, 1, 1 11, 1 11 1 13 1 15 1 1 1 19,3 1,9 1, 1, 1, 1, 1,5 1,5 1,5 ) Courbe = f(va) : 1 1 «E» 1 1 1 1 1 b) Point d inflexion: Le point d inflexion est le point d équivalence «E» : (E) = et Va (E) = 1mL Va (ml) 3) Interprétations : H 3 O + + OH H O Le mélange est neutre. IV. Dosage d une solution aqueuse d acide faible par une solution aqueuse de base forte : On dose une solution aqueuse d acide éthanoïque CH 3COOH de volume Va = 1mL par une solution aqueuse de soude.1m. 1) Tableau de mesure : Vb (ml) 1 3 5 9,9 3,,1,,,,9 5,1 5, 5, 1 11 1 13 1 15 1 1 1 19, 11, 1 1,1 1, 1,3 1, 1, 1,5 1,5 1,5
) Courbe = f(va) : 1 13 1 11 1 E =, > «E» E =, 5 = pka «E» 3 1 Vb (ml) 1 1 1 1 1 Vb E = 5 = Vb E La courbe présente 3 concavités donc points d inflexion. Le point d équivalence correspond au saut de. b) Points d inflexion: Point d équivalence «E» : (E) =, > et Vb (E) = 1 ml Point de demi équivalence «E ou E 1/» : E =, 5 = pka (CH3 COOH/CH 3 COO ) et Vb E = 5mL = Vb E 3) Interprétations : C est une réaction entre l acide faible faiblement ionisé et la base OH -. CH 3 COOH + OH CH 3 COO + H O A l équivalence le mélange est une solution aqueuse de base faible CH 3 COO d où E >. c) Nature du mélange à la demi-équivalence : 1/ = pka CH3 COOH CH 3 COO.
V. Dosage d une solution aqueuse de base faible par une solution aqueuse d acide fort : On dose une solution aqueuse d ammoniac NH 3 de volume Vb = 1mL par une solution aqueuse d acide chlorhydrique.1m. 1) Courbe = f(va) 1 1 E = 9, 5 = pka «E» E = 5, < «E» Va (ml) 1 1 1 1 1 La courbe présente 3 concavités donc points d inflexion Le point d équivalence correspond au saut de. b) Points d inflexion: Point d équivalence «E» : (E) = 5.3 < et Va (E) =1 ml Point de demi équivalence «E ou E 1/» : E = 9, 5 = pka (NH + /NH 3 ) et Vb E = 5mL ) Interprétations : C est une réaction entre la base faible faiblement ionisé et l acide H 3O +. NH 3 + H 3 O + NH + + H O A l équivalence le mélange est une solution aqueuse d acide faible NH + d où E <. c) Nature du mélange à la demi-équivalence : 1/ = pka NH + NH 3. VI. Indicateurs colorés : Indicateur coloré Teinte acide Zone de virage Teinte basique Héliantine Rouge 3, 1 < <,5 Jaune Rouge de méthyle Rouge, < <, Jaune Bleu de bromothymol Jaune < <,5 Bleu Phénolphtaléine Incolore, 1 < < 9, Rose vif L indicateur coloré le plus adopté est celui dont E zone de virage.