TS3 CHIMIE Jeudi 07 Février 2013 DOSAGE D`UN ENGRAIS Le

TS3
CHIMIE
DOSAGE D’UN ENGRAIS
Le nitrate d’ammonium (NHá| + NOœ*) est présent dans divers engrais. L’ion ammonium
est un acide faible. On dose cet acide par une solution de soude (Na|+ HO*) de
concentration c¥=1,0.10*¹mol.L*¹.
1) Faire le schéma du montage pour un dosage conductimétrique OU pHmétrique
La solution d’engrais est obtenue par dissolution de 15,0g d’engrais dans 1,0L d’eau distillée.
Le dosage de V@=10,0mL d’engrais par pHmétrie donne la courbe suivante
Le dosage de V@=10,0mL d’engrais par conductimétrie donne la courbe suivante
Jeudi 07 Février 2013
2)
A partir des courbes précédentes choisir celle qui vous parait la plus appropriée pour déterminer le volume équivalent. Justifier votre choix
et faire la construction permettant de déterminer Véquiv.
Le saut de pH de la courbe du dosage pHmétrique n’est pas suffisant pour déterminer avec précision Véquiv.. Le net changement de pente de la
courbe de conductivité du dosage conductimétrique permet de déterminer Véquiv = 14,0mL
3)
En déduire la concentration c@ de NHá| contenu dans la solution d’engrais. (Détailler les étapes de résolution et calculs)
L’équation du dosage est NHá|+HO*Î NHœ+H¿O
A l’équivalence il y a changement de réactif limitant, les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques données par
l’équation-bilan ninit(NHá|)=néquiv(HO*)
c@V@=c¥Véquiv
c@= Véquiv /V@ .c¥
c@=1,4.10*¹mol.L*¹
4)
Expliquer l’allure de la courbe du dosage conductimétrique.
Avant l’équivalence les ions NHá| sont remplacés par des ions Na|. Comme ¤(Na|)<¤(NHá|) ý diminue.
Après l’équivalence on ajoute des ions HO* et Na| dans la solution, ý augmente rapidement
5)
Calculer le pourcentage en masse de nitrate d’ammonium contenu dans cet engrais. Comparer à la valeur annoncée par le fabriquant :
pourcentage en masse 75% de nitrate d’ammonium
Dans un litre de solution il y a n@=c@V@=1,4.10*¹mol d’ions NHá| donc 1,4.10*¹M(NháNOœ)=11g d’engrais soit 11/15=74,7% de nitrate
d’ammonium en masse.
Ecart relatif par rapport à la valeur du fabriquant (75-74,7)/75=0,4%. L’accord est excellent.
6)
Si vous ne disposiez que d’une électrode de pHmétrie pour réaliser votre dosage, quelle méthode utiliseriez-vous pour déterminer avec la
meilleure précision possible Véquiv ?
La méthode des tangentes est inutilisable, si on dispose d’un logiciel on trace la courbe dpH/dV¥ l’équivalence correspond au maximum de
dpH/dV¥ .
7)
Rappeler la formule liant pH et pKa. A partir des résultats précédents déterminer la valeur du pKa du couple NHá|/NHœ
pH=pK@+log[NHœ]/[NHá|]
A la demi équivalence [NHá|]=[NHœ] donc pH=pK@. Sur la courbe on lit la valeur du pH pour V¥=7mL. pK@=9,25
8)
A partir du tableau suivant quel indicateur coloré proposeriez-vous d’utiliser pour faire un dosage colorimétrique de la solution d’engrais
précédente ? (Justifier votre réponse)
Deux raisons chacune suffisante :

Le saut de pH n’est pas suffisant pour utiliser un indicateur coloré de façon satisfaisante.

Les indicateurs proposés ne conviennent pas. Le ‘mini-saut’ de pH est aux alentours de pH=10 (voir 1ère courbe). Tous les indicateurs
ont déjà viré ou pour la phénolphtaleine qui est à la limite, la zone de virage commence avant le ‘mini-saut’ de pH.
Données: ¤(NHá|) = 7,4 mS m² mol*¹ ¤(HO*)= 19 mS m² mol*¹ ¤(Na|) = 5,0 mS m² mol*¹
M(N)=14,0 g.mol*¹ M(O)=16,0 g.mol*¹ M(H)=1,0 g.mol*¹