Ex1C5 Acide borique

Ex1C5
Acide borique
L'acide borique est un antiseptique léger, peu irritant, utilisé par exemple en solution aqueuse diluée dans le «lave-œil»
que l'on trouve dans les laboratoires de chimie. L'acide borique sera considéré comme un monoacide faible. Son dosage
direct par l'hydroxyde de sodium ou soude est délicat en pH-métrie ou avec un indicateur coloré.
Par contre, en présence d'un excès de polyol (molécule comportant plusieurs fonctions alcool), le comportement de
l'acide borique en solution aqueuse est modifié. On représente par HA la molécule constituée à partir de l'acide
borique et du polyol.
L'acide HA est un monoacide faible.
Données :
pKa1(H3O+/H2O) = 0,0 ; pKa2(H2O/HO-) = 14,0 ; pKa3(H3BO3/H2BO3-) = 9,2 ; pKa4(HA/A-) = 6,5.
I) Etude de l'acide borique et de l'acide HA :
1. Ecrire l'équation bilan de la réaction, notée réaction (1), entre l'acide borique H3BO3 et l'eau.
2. Donner l'expression littérale de la constante de la réaction (1) et préciser sa valeur.
3. L'acide HA est-il plus ou moins fort que l'acide borique ? Justifier.
II) Etude comparative des dosages :
1. Ecrire l'équation bilan de la réaction, notée réaction (2), entre une solution d'acide borique et une solution de
soude.
2. Exprimer littéralement puis calculer la constante de cette réaction (2).
3. Peut-on utiliser cette réaction comme support de dosage ? Justifier.
4. En utilisant une même solution de soude de concentration Cb, on réalise successivement les dosages
pH-métriques :
- d'un volume Va d'une solution aqueuse d'acide borique de concentration C0 ;
- d'un même volume Va d'une solution aqueuse d'acide HA de même concentration C0.
Les courbes obtenues pH = f(Vb) où Vb est le volume de soude versé, sont représentées sur la figure cidessous.
pH
Vb (mL)
4.a. Pour chacune des courbes, identifier l'acide dosé en utilisant le pH initial.
4.b. Justifier qu'en présence de phénolphtaléine on peut doser l'acide HA mais pas l'acide borique. La zone de
virage de la phénolphtaléine est comprise entre pH = 8,2 et pH = 10,0.
4.c. Justifier l'utilisation du polyol pour doser l'acide borique.