Prof :Mr : OUNI-R Classe 4éme M ;SC & T Dosage acide- base

Prof :Mr : OUNI-R Classe 4éme M ;SC & T Dosage acide- base

Exercice N On dispose de deux solutions aqueuses, l une de chlorure d hydrogène de concentration molaire inconnue C A et l autre d acide éthanoïque (CH 3 CO 2 H) de concentration molaire C A = 0-2 mol.l -. *On dose, séparément, un volume V A =0cm 3 de chacune des deux solutions par une solution aqueuse d hydroxyde de sodium de concentration molaire C B = 0-2 mol.l -. Au cours du dosage, on suit au ph-mètre l évolution du ph du milieu réactionnel en fonction du volume V B de solution d hydroxyde de sodium versé. On obtient les deux courbes (C ) et (C 2 ) suivantes: / a- Dire, en le justifiant, quelle est parmi les deux courbes (C ) et (C 2 ), celle qui correspond à la courbe du dosage de la solution de chlorure d hydrogène par la solution d hydroxyde de sodium. b- En déduire la concentration C A de la solution d acide chlorhydrique. 2 / a- L acide éthanoïque est-il fort ou faible? Justifier la réponse. b- Ecrire l équation chimique relative à la dissociation de cet acide dans l eau 3 / a- Ecrire l équation de la réaction de dosage de cet acide avec OH -. Quels sont ses caractères? b- Calculer les concentrations molaires des différentes espèces chimiques, autres que l eau, présents dans la solution quand on a versé 0cm 3 de solution d hydroxyde de sodium dans la solution aqueuse d acide éthanoïque. 2 ph 0 9 8 7 6 5 4 3 C 2 C 2 0 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8

c- En déduire le pk A du couple acide éthanoïque/ion éthanoate. Ce résultat est-il prévisible sans calcul? Dans l affirmative expliquer comment. e- Vérifier le caractère totale de la réaction de ce dosage 4 / Qu appelle-t-on la solution obtenue quand on a versé 5ml de solution d hydroxyde de sodium dans la solution aqueuse d acide méthanoïque? Donner ses propriétés. 5 / On dispose de trois indicateurs colorés dont les zones de virages sont consignées dans le tableau suivant et l on désire effectuer ces dosages en présence de l un d eux. Hélianthine Bleu de bromothymol Phénol -phtaléine 3, - 4,4 6,2-7,6 8,0-0,0 Lequel des trois indicateurs est le mieux approprié pour le dosage de chacun des deux acides étudiés? Justifier la réponse Exercice N 2 Sur un flacon contenant un produit ménager liquide utilisé pour déboucher les éviers, on lit, entre autre renseignement «9% en masse de soude NaOH caustique ; provoque des graves brûlures ; dissout toute matière organique ; à conserver hors de portée des enfants...» On se propose de déterminer le pourcentage massique en soude de ce produit et de le comparer à la valeur indiquée par le fabriquant. La pesée d un volume V 0 = 50mL de ce produit a donné m 0 = 60g. I - La concentration en soude de ce produit étant très élevée ; On prépare V = L de la solution de concentration la concentration en soude de la solution commerciale. C 0 C ; C 0 étant 50 Décrire brièvement le mode opératoire (Volume à prélever, Verrerie à utiliser) pour réaliser cette opération.

II - On prélève un volume V B = 20mL de la solution diluée (de concentration C ) que l on place dans un bêcher et on lui ajoute progressivement de l acide chlorhydrique de concentration C A = 0.mol.L -. Un ph -mètre préalablement étalonné permet de suivre l évolution du ph du milieu réactionnel. / Quels sont les couples acide base en présence? 2 / Quelle est l équation de la réaction qui se produit? 3 / Calculer sa constante de réaction et en déduire qu elle peut être considérée comme totale. 4 / Les résultats obtenus permettent de tracer la courbe ph = f(v A ) : V A volume de la solution acide ajouté ph ph = f (V A ) 0 2 V A (ml) a- Déterminer les coordonnées du point d équivalence. b- En déduire la concentration C de la solution diluée. Puis C 0. c- Calculer le pourcentage massique en soude du produit ménager.

Y a t-il concordance avec l indication du fabriquant? 5 / Le dosage ph métrique a l inconvénient d être long ; on aurait pu aller plus vite en utilisant un indicateur Coloré. Lequel, parmi ceux cités à la fin de l exercice, aurait eu votre préférence? Justifier. III Dans le dosage de la question -2- on aurait pu utiliser une solution d acide éthanoïque CH 3 CO 2 H de concentration C A = 0.mol.L - au lieu de l acide chlorhydrique. / Quelle est l équation bilan de la réaction qui aurait lieu? 2 / Quelle est la constante de cette réaction? Que peut-on conclure? 3 / Situer le ph à l équivalence par rapport à 7 et choisir un indicateur coloré convenant à ce dosage. Justifier la réponse. 4 / Pour quelle volume d acide éthanoïque versé aurait-on un ph =4,8? Justifier. Données : masse molaire atomique en g.mol - :Na = 23, O = 6, H =. Couple Acide/ Base pka CH 3COOH / CH 3COO - 4,8 H 3O + / H 2O 0 H 2O / OH - 4 Indicateur Zone de virage Hélianthine 3,2... 4 Bleu de bromothymol 6...7,6 Phénophtaléine 8,2...0 Rouge de méthyle 4,8...6

Exercice N 3 On dissout une masse m de méthyle amine de formule CH 3 NH 2 dans l eau pure à 25 C pour obtenir Une solution (S) de volume V = 500mL. A un volume V = 50mL de solution (S), contenue dans un bécher, on ajoute petit à petit une solution d acide chlorhydrique de concentration molaire C 2 = 0. mol.l - On obtient la courbe ci-jointe.a l aide de la courbe : / Déterminer le ph de la solution (S). Quel est alors le caractère du méthyle amine? Quel est l atome responsable au caractère du méthyle amine? Donner le couple acide / base correspondant. 2 / Déterminer graphiquement les coordonnées ph E et V E du point d équivalence. 3 / Quelle est la nature de la solution obtenue à l équivalence? Justifier. 4 / Que peut-on déduire quant à la force de la méthyle amine? Ecrire l équation de sa réaction avec l eau. 5 / Calculer la valeur de la concentration C de la solution (S) et la valeur de la masse m du méthyle amine utilisée pour préparer cette solution. 6 / Déterminer de deux manières différentes la pka du couple auquel appartient la méthyle amine. 7 / On donne les zones de virages de quelques indicateurs colorés. Lequel faudrait-il choisir si on effectuait le dosage sans ph-mètre? Justifier la réponse. Indicateur Couleur I Zone de Couleur II Hélianthine rouge 3,4-----4,4 virage Jaune Rouge de chlorophénol Jaune 5,2-----6,8 Rouge Phénophtaléine Incolore 8,2-----0 Rose vif

3 ph 2 0 9 8 7 6 5 4 3 2 0 V 2 (m ) 0 5 0 5 20 25 30 35 40 Effet de la dilution Dosage d un acide fort par une base forte Dosage d un acide faible par une base forte Dosage d une base forte par un acide fort Dosage d une base faible par un acide fort ph initial Augmente Augmente Diminue Diminue ph à la demi équivalence Augmente Ne varie pas : reste égal au pka du couple Diminue Ne varie pas : reste égal au pka du couple ph à l équivalence Ne varie pas, reste égal à 7 à 25 C Diminue mais reste supérieur à 7 à 25 C Ne varie pas reste égal à 7 à 25 C Augmente mais reste inférieur à 7 à 25 C

Exercice N 4 On considère un indicateur coloré dont la zone de virage est indiquée dans l échelle suivante : Rouge Orangée Jaune ph 3,2 4,2 / On ajoute quelque gouttes de cet indicateur Coloré dans une fiole jaugée de 50mL contenant 0mL d une solution S d acide éthanoïque CH 3 -COOH de concentration C = 0-2 mol.l - :coloration orangée. a- Donner un encadrement de la valeur deph. b- En déduire que l acide éthanoïque est un acide faible. c- Ecrire l équation de la réaction chimique associée à sa mise en solution. 2 / On complète le contenu de la fiole jaugée avec de l eau distillée jusqu au trait de jauge et on agite pour obtenir une solution homogène S 2. Montrer que la concentration C 2 de cette solution est égale à 2.0-3 mol.l -. 3 / Une mesure de ph de la solution S 2 donne la valeur ph 2 = 3,75. Suite à des approximations appropriées valables pour le calcul du ph des deux solutions S et S 2, on peut écrire : ph ( pka logc ) 2 En déduire la valeur du pka du couple valeur de ph de la solution S CH COOH CH 3 COO 3 et la