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Le Vinaigre :

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 Exercice :   Le vinaigre

Données :

  Les mesures sont effectuées à 25 °C .
  Acide éthanoïque / ion éthanoate : C H3COOH  / C H3COO : pKA1 = 4,8.
  pK e = 14
  Les couples de l’eau : H3O+ / H2O et H2O / HO 
  M (C) = 12,0 g / mol ; M (O) = 16,0 g / mol ; M (H) = 1,00 g / mol 
  Masse volumique du vinaigre : μ = 1,02 g / cm 3

   

L’étiquette d’une bouteille de vinaigre indique 8 °. On se propose de doser par pH-métrie ce vinaigre afin de déterminer la concentration molaire en acide éthanoïque que contient la bouteille.

Pour cela, on prépare un volume V = 100 mL d’une solution S 1 obtenue en diluant 10 fois la solution de vinaigre contenu dans la bouteille. Puis, on prélève un volume 1 = 10,0 mL de la solution  S 1 que l’on verse dans un bécher.

On ajoute suffisamment d’eau distillée pour immerger correctement la sonde pH-métrique. On réalise le dosage avec une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium de concentration molaire C 2  = 1,00 x 10 – 1  mol / L.

Le pH est relevé en fonction du volume V 2 de solution aqueuse d’hydroxyde de sodium et on obtient la courbe pH = f (V 2) donnée en annexe

I- Réaction support du dosage.

1)- écrire l’équation chimique de la réaction associée à la réaction de dosage.

2)- Quotient de réaction :

a)-   Donner l’expression littérale du quotient de réaction Q r de cette réaction.

b)-   Quel nom particulier ce quotient de réaction prend-il dans l’état d’équilibre du système ? Calculer sa valeur.

3)- Donner les caractéristiques d’une réaction de dosage. 

 

II- étude à l’équivalence.

1)- Déterminer graphiquement les coordonnées du point d’équivalence E.

2)- Quelles sont les espèces chimiques majoritaires à l’équivalence ? Justifier votre réponse. On pourra s’aider d’un tableau d’avancement.

3)- Déterminer la concentration C 1 en acide éthanoïque de la solution S 1. En déduire la concentration C en acide éthanoïque du vinaigre contenu dans la bouteille.

III- Étude d’un point particulier.

  On se place dans la situation ou l’on a versé un volume de solution aqueuse d’hydroxyde de sodium égale à la moitié du volume versé à l’équivalence.

1)- Quelles sont les quantités de matière n 1 d’acide éthanoïque initial et n 2 d’hydroxyde de sodium apporté ?

2)- à l’aide d’un tableau d’avancement, déterminer la quantité de matière d’ions éthanoate alors formé, ainsi que la quantité de matière d’acide éthanoïque restant.

3)- En déduire la valeur du pH de la solution pour ce point particulier. Le résultat est-il en accord avec la courbe pH = f (V 2) donnée en annexe ?

 

IV- Vérification du degré du vinaigre.

Le degré d’acidité d’un vinaigre, exprime la masse, en gramme, d’acide éthanoïque pur contenu dans 100 g de vinaigre.

On considère le vinaigre comme une solution aqueuse d’acide éthanoïque.

Calculer le degré du vinaigre.

Courbe : 

Courbe à exploiter : pH = f (VB)