tp n°9 : titrage conductimetrique du vinaigre

Classe de TS
Chimie
Prof
TP N°9
TP N°9 : TITRAGE CONDUCTIMETRIQUE DU VINAIGRE
I Manipulations :
Volume de solution
d’hydroxyde de sodium
versé à l’équivalence :
Vb,E = 10,7 mL
II Questions :
Dilution au 1/10e du vinaigre commercial :
La solution mère de vinaigre est diluée 10 fois donc Ca = Cvin/10
Au cours de la dilution, il y a conservation de la matière donc Cvin×Vvin = Ca×Va soit
C V
V
Vvin = a a = a = 10 mL
Cvin
10
Prélever 10 mL de la solution mère de vinaigre avec une pipette jaugée de 10 mL préalablement rincée
avec la solution mère ; les introduire dans une fiole jaugée de 100 mL que l’on aura rincée à l’eau distillée
et contenant initialement de l’eau distillée. Ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge et
homogénéiser la solution en agitant.
1)
Burette
2)
Schéma du titrage conductimétrique :
solution d’hydroxyde de sodium
Vb,E = 10,7 mL
conductimètre
10 mL de solution diluée de
vinaigre prélevée avec
une
pipette jaugée de 10 mL
Bécher
Agitateur
magnétique
Equation de la réaction de titrage :
Bilan des espèces chimiques introduites : H2O ; CH3COOH ; Na+ ; HOLa réaction de dosage doit être totale. C’est la réaction entre l’acide le plus fort (CH3COOH) et la base la
plus forte (HO-) :
CH3COOH (aq) + HO- (aq) = CH3COO- (aq) + H2O (l)
3)
4)
Constante d’équilibre de cette réaction et conclusion :
[CH 3COO − ]
[CH 3COO − ]×[H 3O + ]
K A (CH 3COOH/CH3COO − )
K=
=
=
[CH 3COOH]×[HO − ] [CH 3 COOH]×[HO − ]×[H 3O + ]
Ke
10 −4,8
= −14 =109, 2
10
cette cons tan te est très sup érieure à 1 : réaction totale.
1
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Concentration molaire de l’acide éthanoïque dans la solution diluée de vinaigre :
Equation de la
CH3COOH (aq) +
réaction
C a Va
Etat initial
C a Va – x = 0
En cours
C a Va – x E = 0
A l’équivalence
HO- (aq)
= CH3COO- (aq) +
CbVb,E
C b Vb – x = 0
CbVb,E – xE = 0
0
x
xE
H2O (l)
Excès
Excès
Excès
A l’équivalence les réactifs sont totalement consommés :
C b × Vb,E 10 −1 × 10,7
xE = CaVa = CbVb ,E d’où : C a =
=
= 0,107 mol.L−1
Va
10
(Dans toute cette question, Ca correspond à la solution diluée de vinaigre)
6)
Concentration molaire de l’acide éthanoïque dans le vinaigre commercial :
Cvin = 10 Ca = 1,07 mol.L-1
7) Degré d’acidité du vinaigre dosé :
Pour un volume de 100g de vinaigre : (ac : acide éthanoïque)
mac = nac×Mac = Ca×Va×Mac d’après la formule n = C×V
Or on a aussi pour le vinaigre : µ = m/V donc V = m/µ :
mac =
m
100
× C a × M ac =
× 1.07 × 60
µ
1020
On trouve mac = 6.3g d’où le degré du vinaigre est de 6.3
Comparaison avec l’étiquette :
Ecart relatif :
6,3 − 6
× 100 = 5% . Le résultat expérimental est compatible avec l’indication de l’étiquette.
6
Evolution de la conductivité ionique du mélange lors de l’ajout de la solution de soude :
Avant l’équivalence, la conductivité du mélange est :
σ = λ0 (CH3COO-) [CH3COO-] + λ0 Na+ [Na+]
Lors de l’ajout de la solution d’hydroxyde de sodium les ions hydroxyde sont totalement consommés mais les
concentrations en ion sodium et éthanoate augmentent, d’où la conductivité du mélange augmente.
Après l’équivalence : σ = λ0 (CH3COO-) [CH3COO-] + λ0 (Na+) [Na+] + λ0 (HO-) [HO-]
Les ions hydroxyde ne sont plus consommés et leur concentration dans le mélange augmente au cours de
l’ajout de la solution de soude, la quantité en ions éthanoate reste constante mais celle des ions sodium
continue à augmenter ; d’autre part la conductivité molaire ionique des ions hydroxyde est beaucoup plus
importante que celle des ions sodium et éthanoate. Donc la conductivité de la solution augment davantage
à chaque ajout de solution d’hydroxyde de sodium et on observe un changement important de la pente de
la droite.
8)
2