TP Chimie  N° 06

Suivi pH-métrique

d'une réaction

acido-basique. 

Enoncé.

   

Correction

Recherche GoogleMoteur de recherche sur les différents sites

 


Programme 2012 :

Programme 2012 : Physique et Chimie

 

I - Réaction entre l'acide chlorhydrique et la soude.

1)- Étude qualitative.

2)- Dispositif expérimental.

3)- Manipulation.

4)- Mesures.

5)- Étude des courbes obtenues.

6)- Étude de l'équivalence.

II - Réaction entre l'acide éthanoïque et la soude.

1)- Étude qualitative.

2)- Dispositif expérimental.

3)- Manipulation.

4)- Mesures.

5)- Étude des courbes obtenues.

6)- Étude de l'équivalence.

 

Matériel :

burette graduée 25 mL - pipette jaugée de 10 mL  - pH-mètre –

solutions tampons ( 7 et 4) - béchers et erlenmeyers - 

agitateur magnétique - eau distillée, solution d’acide chlorhydrique 0,10 mol / L,

soude 0,10 mol / L et acide éthanoïque 0,10 mol / L

 

But 

tracer et analyser les courbes de variation du pH lors de réactions acide-base.

I- Réaction entre l’acide chlorhydrique et la soude (rangée 1).

1)- Étude qualitative.

RédigerÉcrire l’équation de la réaction entre l’acide chlorhydrique et l’eau.

RédigerQuelles sont les espèces présentes dans la solution d’acide chlorhydrique ?

  La soude est une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium.

-  L’hydroxyde de sodium est un composé ionique (solide blanc) qui réagit totalement avec l’eau.

-  On donne l’équation simplifiée :

 

H2O

 

NaOH (s)

 

Na+ (aq)  +  HO –  (aq)   

-  Il découle de ceci que l’espèce NaOH n’existe pas en solution aqueuse.

-  L’ion sodium Na +  ne réagit pas avec l’eau.  Il n’a pas de propriété acide. 

-  On dit que l’ion sodium Na +  est un ion indifférent, il est spectateur.

2)- Dispositif expérimental.  Faire un schéma légendé du dispositif expérimental

3)- Manipulation.

ManipulationÉtalonner le pH-mètre.

-  Mettre la solution de soude dans la burette graduée (repère 0).

-  Verser dans un bécher un certain volume de la solution d'acide chlorhydrique.

-  En prélever un volume VA = 10 mL de la solution à l'aide de la pipette jaugée (10 mL) et les verser dans un autre bécher ou un erlenmeyer.

-  Ajouter environ 10 mL d'eau distillée pour que la sonde du pH-mètre soit totalement immergée.

-  Ajouter quelques gouttes d’un indicateur coloré (B.B.T, phénolphtaléine ou hélianthine).

-  Placer le barreau aimanté et maintenir une agitation douce.

4)- Mesures.

Verser progressivement la solution de soude dans la solution d'acide et relever la valeur du pH après chaque ajout.

Adapter les volumes VB versés aux variations de pH

-  Placer les résultats dans un tableau du type ci-dessous.

Il est conseillé de prendre une feuille de brouillon.

 

VB mL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)- étude des courbes obtenues.

RédigerTracer le graphe pH = f (VB) sur papier millimétré pour les deux acides étudiés.

-  Commenter les courbes obtenues. Montrer que l’on peut décomposer chaque graphe en trois parties distinctes.

Donner les caractéristiques de chaque partie et justifier l’aspect de chaque partie en indiquant quel est le réactif en excès et le réactif limitant.

6)- Étude de l’équivalence.

a)- Équation de la réaction.

RédigerÉcrire l’équation de la réaction entre l’acide chlorhydrique et la soude.

-  Calculer la constante d’équilibre de cette réaction. Cette réaction convient-elle pour un dosage ? Justifier.

b)- Tableau d’avancement de la réaction : dresser le tableau d’avancement de la réaction.

c)- Volume de soude versée à l’équivalence :

-  Définir l’équivalence et calculer le volume VBE de soude versée à l’équivalence.

Que se passe-t-il lorsque le volume de soude versée est égal à VBE sur le graphe ?

d)-   Détermination graphique du point d’équivalence E :

-  Le point d’équivalence est le point d’inflexion de la courbe pH = f (VB).

On utilise la méthode des tangentes ou la fonction dérivée .

e)- Valeur du pH à l’équivalence : donner la valeur du pH à l’équivalence pHE à l’aide du graphe.

 

II- Réaction entre l’acide éthanoïque et la soude (rangée 2).

1)- Étude qualitative.

RédigerÉcrire l’équation de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau.

RédigerQuelles sont les espèces présentes dans la solution d’acide éthanoïque sachant que le pKA = 4,8 ?

  La soude est une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium.

-  L’hydroxyde de sodium est un composé ionique (solide blanc) qui réagit totalement avec l’eau.

-  On donne l’équation simplifiée :

 

H2O

 

NaOH (s)

 

Na+ (aq)  +  HO –  (aq)   

-  Il découle de ceci que l’espèce NaOH n’existe pas en solution aqueuse.

-  L’ion sodium Na +  ne réagit pas avec l’eau.  

-  Il n’a pas de propriété acide. On dit que l’ion sodium Na +  est un ion indifférent, il est spectateur.

2)- Dispositif expérimental.  Faire un schéma légendé du dispositif expérimental

3)- Manipulation.

Étalonner le pH-mètre.

-  Mettre la solution de soude dans la burette graduée (repère 0).

-  Verser dans un bécher un certain volume de la solution d'acide éthanoïque.

-  En prélever un volume VA = 10 mL de la solution à l'aide de la pipette jaugée (10 mL) et les verser dans un autre bécher ou un erlenmeyer.

-  Ajouter environ 10 mL d'eau distillée pour que la sonde du pH-mètre soit totalement immergée.

-  Ajouter quelques gouttes d’un indicateur coloré (B.B.T, phénolphtaléine ou hélianthine).

-  Placer le barreau aimanté et maintenir une agitation douce.

4)- Mesures.

RédigerVerser progressivement la solution de soude dans la solution d'acide et relever la valeur du pH après chaque ajout.

Adapter les volumes VB versés aux variations de pH.

-  Placer les résultats dans un tableau du type ci-dessous.

Il est conseillé de prendre une feuille de brouillon.

VB mL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)- étude des courbes obtenues.

RédigerTracer le graphe pH = f (VB) sur papier millimétré pour les deux acides étudiés.

-  Commenter les courbes obtenues. Montrer que l’on peut décomposer chaque graphe en trois parties distinctes.

Donner les caractéristiques de chaque partie et justifier l’aspect de chaque partie en indiquant quel est le réactif en excès et le réactif limitant.

6)- Étude de l’équivalence.

a)- Équation de la réaction entre l’acide éthanoïque et la soude.

RédigerÉcrire l’équation de la réaction entre l’acide éthanoïque et la soude.

-  Calculer la constante d’équilibre de cette réaction. Cette réaction convient-elle pour un dosage ? Justifier.

b)- Tableau d’avancement de la réaction : dresser le tableau d’avancement de la réaction.

c)- Volume de soude versée à l’équivalence :

-  Définir l’équivalence et calculer le volume VBE de soude versée à l’équivalence.

Que se passe-t-il lorsque le volume de soude versée est égal à VBE sur le graphe ?

d)-   Détermination graphique du point d’équivalence E :

Le point d’équivalence est le point d’inflexion de la courbe pH = f (VB).

On utilise la méthode des tangentes ou la fonction dérivée .   

e)- Valeur du pH à l’équivalence :

Donner la valeur du pH à l’équivalence pHE à l’aide du graphe.