correction titragevinaigremimi

Correction du TP titrage du vinaigre
I- Présentation du vinaigre de vin blanc.
1- d ≈ 1,0 donc ρ = d.ρ(eau) = 1,0 x 1,0 = 1,0 g.cm-3 = 1,0 g.mL-1 = 1,0.103 g.L-1. .ρ(eau)
2- Pour un vinaigre à 8°, on a donc 8,0 g d’acide éthanoïque pur dans 100 g de vinaigre. Or le volume correspondant à 100 g de
m 100
=
= 100 cm-3 = 100 mL = 0,100 L
vinaigre est : V(vinaigre) =
ρ
1,0
M (CH3COOH) = 2.M(C) + 4.M(H) + 2.M(O) = 12,0 × 2 + 4 × 1,0 + 2 × 16,0 ≈ 60,0 g.moL-1
m
8,0
n
Donc la concentration molaire théorique du vinaigre à 8,0° : Cth =
=
=
≈ 1,3 mol.L-1
V M(CH 3COOH) × V 60,0 × 0,100
3- Pour titrer 20,0 mL = 20,0.10-3 L de ce vinaigre avec une solution de soude il faudrait à l’équivalence :
C × V 1,3 × 20,0.10 −3
VB (soude) = th
=
≈ 2,6×10-1 L (≈ 260 mL ) de soude. Ce volume est beaucoup trop important pour être contenu
0,10
Cb
dans une burette (maxi 50 mL). Il faudra donc réaliser une dilution du vinaigre commercial.
II- Dilution de la solution mère.
1- Réaliser une dilution au 1/10 (par 10) cela revient à diviser par 10 la concentration de la solution mère. Si on désire faire 100 mL de
solution fille il faut donc prélever 10 mL de la solution mère que l’on place dans une fiole jaugée de 100 mL :
C(fille) × V (fille)
Vprél (mère)=
=0,10 × 100.10-3 L = 10 mL
C(mère)
2- On verse de la solution mère dans un becher. On en prélève 10 mL (en réalité 10,0 mL avec une pipette jaugée) à l’aide d’une
pipette jaugée munie d’une propipette, on verse le tout (attention : s’arrêter au 2ième trait si on a une pipette 2 traits) dans une fiole
jaugée de 100 mL. On complète avec 2/3 d’eau distillée, on agite pour homogénéiser, puis on complète avec de l’eau jusqu’au trait de
jauge. On agite bien afin d’homogénéiser la solution.
III- Titrage pHmétrique de la solution diluée.
1- Le réactif titrant est l’hydroxyde de sodium (il est dans la burette) et le réactif titré est le vinaigre ( on titre l’acide éthanoïque
présent dans le vinaigre) (il est dans le bécher).
La réaction du titrage est CH3COOHaq + HO-aq= CH3COO-aq + H2O. La réaction de titrage doit être rapide, totale et unique.
2- Avant de réaliser ce dosage il ne faut pas oublier d’étalonner le pHmétre avec les 2 solutions tampons de pH 7 puis de pH 4.
Dans un premier temps on réalise un titrage rapide en versant mL par mL de l’hydroxyde de sodium , cela va permettre d’indentifier
la zone dans laquelle se situe le saut de pH . Lors du second dosage on verse de 0,5 mL en 0,5 mL dans la zone du saut de pH (où se
trouve l’équivalence) . Ne pas oublier de mettre l’agitation (modérée) en route .
pH=Vb (mL)
14
12
Réactif titrant
(soude)
10
pH
Réactif titré
(vinaigre)
pHequ=8,3
8
6
pH=pkA=
4,6
4
2
0
0
Vbequi /2=
10 13,7 mL
20
vb (mL)
Vbéqui
=27,3 mL
30
40
3- c) Le volume de base à l’équivalence est de VBE = 27,3 mL = 27,3.10-3 L
4- On a dosé VA = 20 mL = 20,0.10-3 L
La concentration molaire en acide éthanoïque (solution diluée) est de
CA =
C B × VBE 0,10 × 27,3.10 −3
=
≈ 0,14 mol.L-1 (0,137 mol.L-1).
VA
20.10 − 3
5- La solution commerciale est 10 fois plus concentrée donc C ≈ 1,4 mol.L-1
(1,37 mol.L-1).
6- Calcul de la concentration massique en acide éthanoïque :
Cm = C × M(CH3COOH) ≈ 1,4 × 60 ≈ 82 g.L-1
Donc dans 1000 mL = 1,0 L de vinaigre il y a 82 g d’acide éthanoïque pur
soit 8,2 g d’acide éthanoïque pur dans 100 mL de vinaigre donc dans 100 g
de vinaigre (masse volumique de 1,0 g.mL-1) ce qui fait un vinaigre avec un
8,2 − 8,0
x100 = 2,5). Les valeurs théorique
degré de 8,2° (2,5 % d’erreur :
8,0
et expérimentale sont cohérentes entre elles.
7- A la demi équivalence c’est à dire à 13,7 mL de soude versé on a la même
quantité de CH3COOH que de CH3COO-. Dans ce cas
pH = pKA (rappel pH = pKA + log
CH 3COO −
= pKA + log1= pKA (car
CH 3COOH
log1=0)). On trouve expérimentalement pH = pKA ≈ 4,6 (la valeur théorique
est de 4,75 soit un pourcentage d’erreur de 3,2 %).
Vb (en mL)
0
1
3
4
5
6
7
8
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
24,5
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
29
30
pH
dpH/dVb
2,76
3,19
3,67
3,82
3,92
4,02
4,1
4,18
4,32
4,38
4,45
4,52
4,58
4,63
4,7
4,76
4,83
4,9
4,97
5,04
5,13
5,23
5,37
5,44
5,61
5,68
5,8
6
6,3
7,38
10,85
11,48
11,74
0,303
0,210
0,125
0,100
0,090
0,080
0,073
0,067
0,065
0,070
0,065
0,055
0,060
0,065
0,065
0,070
0,070
0,070
0,080
0,095
0,120
0,140
0,240
0,240
0,190
0,320
0,500
1,380
4,550
2,733
0,445
0,220
IV- Titrage de la solution diluée sans pH-mètre.
1- On doit choisir un indicateur coloré tel que le point d’équivalence se situe dans sa zone de virage , ce qui élimine l’hélianthine et le
BBT, on utilisera donc la phénolphtaléine.
2- On réalise le même protocole que le 2- du III- sans pH-mètre, en ajoutant au départ quelques gouttes de phénolphtaléine dans le
bécher avec le vinaigre. Avant l’équivalence la solution est incolore, à l’approche de l’équivalence on voit apparaître du rose pâle,
au-delà de l’équivalence la solution dans le bécher est rouge violette.
3- Un indicateur coloré permet de réaliser un dosage plus rapidement qu’avec le pH-mètre, cependant cela reste moins précis.