TP 6

Transcription

TP 6
Dosages d’acides très faibles
TPG 06
L’objectif de cette séance est de comprendre les problèmes qui se posent lorsque
l’on veut doser un acide très faible par une base forte et de proposer quelques solutions à ces
problèmes.
I- DOSAGE D’UNE SOLUTION DE CHLORURE D’AMMONIUM

On veut doser une prise d’essai E = 10 mL d’une solution de chlorure d’ammonium
(cNH4Cl ≈ 0,1 mol.L-1) par la soude à 0,10 mol.L-1 (étalonnée si le temps).
Q1. Ecrire l’équation de réaction de dosage et calculer sa constante thermodynamique d’équilibre.
Cette réaction est-elle a priori exploitable pour un dosage ?
Q2. Justifier par un calcul le pH attendu à V = 0, V = Véq/2, V = Véq, V = 1,5.Véq. Vérifier ces valeurs
sur la courbe de dosage tracée sur Dozzzaqueux.
Q3. Commenter l’allure de cette courbe et expliquer le problème d’un suivi pH-métrique pour ce
dosage.

Réaliser le dosage en utilisant un suivi conductimétrique et un suivi pH-métrique
simultanément.
On tracera le graphe σcorrigée = f(V) où σcorrigée est la valeur de la conductivité recalculée en tenant
compte de la dilution au cours du dosage. On indique :
 corrigée   lue 
E  Veau  V
E  Veau
Q4. Justifier l’allure du graphe conductimétrique obtenu. On s’aidera des valeurs conductivités
molaires ioniques par mole de charge indiquées ci-dessous.
Q5. Comparer les résultats obtenus avec les deux méthodes. Conclure.
Remplir la feuille de résultats
Données :
ion
λ°(1/|z|) / mS.m².mol-1
H3O+
35,0
Na+
5,0
NH4+
7,3
OH19,9
Cl7 ,6
II- DOSAGE D’UNE SOLUTION D’ACIDE BORIQUE EN PRESENCE DE MANNITOL

On veut doser une prise d’essai E = 10 mL d’une solution d’acide borique
(cB(OH)3 ≈ 0,12 mol.L-1) par la soude à 0,1000 mol.L-1.
Q6. Ecrire l’équation de réaction de dosage et calculer sa constante thermodynamique d’équilibre.
Cette réaction est-elle a priori exploitable pour un dosage ?
Q7. Tracer sur Dozzzaqueux les suivis pH-métrique et conductimétrique. Conclure.
1/3

La manipulation va être réalisée en présence de mannitol, un sucre mais aussi un agent
complexant. Chaque étudiant réalisera un suivi pH-métrique en présence d’une quantité
différente de D-mannitol. On notera le volume d’eau rajouté lors du dosage.
 Les quantités de mannitol choisies devront varier entre 1 et 10 g, par pas de 0,5 g environ.
Q8. En présence de mannitol, l’acide borique se comporte comme l’acide du couple H3BO3 / B(Ma)2-.
A l’aide des données, écrire l’équation associée à la constante d’acidité apparente de l’acide borique.
Exprimer le KA(app) en fonction de KA, β et de la concentration en mannitol [Ma] dans le milieu.
Q9. Faire l’application numérique. Que peut-on dire de l’acidité apparente de l’acide borique en
présence de mannitol par rapport à son acidité en milieu non complexant ? Conclure.
Q10. Commenter l’allure de la courbe de dosage, et l’influence de la quantité de mannitol introduite
sur la courbe de dosage (mettre en commun les courbes de chaque étudiant).
Remplir la feuille de résultats
Q11. Pour aller plus loin…
En utilisant les résultats de tout le groupe, réfléchir à un traitement des résultats permettant de
retrouver expérimentalement la valeur de β.
Données :
pKA (NH4+/NH3) = 9,2
pKA (H3BO3/B(OH)4-) = 9,2
B(OH)4- + 2 MaH2 = B(Ma)2- + 4 H2O
Réaction de complexation de constante thermodynamique d’équilibre β= 104,7.
La molécule de mannitol
Le complexe B(Ma)2HOCH2(OH)HC
HOCH2(OH)HC
O
O
B
O O
CH(OH)CH2OH
CH(OH)CH2OH
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NOM :
Feuille de résultats TPG 06
I- DOSAGE D’UNE SOLUTION DE CHLORURE D’AMMONIUM
1) Etalonnage de la soude (facultatif)
0,5 %
Etalon choisi :
Essai 1
m1 =
V1 =
C1 =
Essai 2
CNaOH = (
2) Suivi pH-métrique
±
)
±
)
±
)
1,2 %
Veau =
mL
Véq(pH) =
mL
CpH = (
3) Suivi conductimétrique
Véq(cond) =
Essai 3 (si besoin)
m3 =
V3 =
C3 =
m2 =
V2 =
C2 =
2%
mL
Ccond = (
II- DOSAGE D’UNE SOLUTION D’ACIDE BORIQUE EN PRESENCE DE MANNITOL
Suivi pH-métrique
1,2 %
m mannitol =
g
Veau =
mL
Véq=
mL
CH3BO3 = (
±
)
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