TP9 PRINCIPEduDOSAGE(ouTITRAGE)d`uneSOLUTION

TP9
PRINCIPE duDOSAGE (
ouTITRAGE)d’
uneSOLUTION ACIDE ouBASIQUE
pars
ui
v
iCONDUCTIMÉTRIQUE d’
uneRÉACTION ACIDO-BASIQUE
I - INTRODUCTION au DOSAGE
1) Pr
i
nci
ped’
undos
age
Tube
Mélange
Quantité
de
matière
initiale
Couleur
du BBT
Réactif
en excès
Réactif
limitant
1
10,0mL de S1
+ 6 gouttes BBT
(nA)i =CA.VA
=10-2x 10,0. 10-3
=10. 10-5 mol
(nB)i = 0 mol
JAUNE
2
7,0 mL de S1
+ 3,0 mL de S2
+ 6 gouttes BBT
(nA)i = CA.VA
=10-2x 7,0. 10-3
= 7. 10-5 mol
3
5,0 mL de S1
+ 5,0 mL de S2
+ 6 gouttes BBT
(nA)i = CA.VA
=10-2x 5,0. 10-3
= 5. 10-5 mol
4
3,0 mL de S1
+ 7,0 mL de S2
+ 6 gouttes BBT
(nA)i = CA.VA
=10-2x 3,0. 10-3
=3. 10-5mol
5
10,0 mL deS2
+ 6 gouttes BBT
(nB)i = CB.VB
=10-2x 3,0. 10-3
= 3. 10-5 mol
(nB)i = CB.VB
= 10-2x 5,0. 10-3
= 5. 10-5mol
(nB)i = CB.VB
= 10-2x 7,0. 10-3
= 7. 10-5mol
(nB)i = CB.VB
=10-2x1,0. 10-3
= 10. 10-5mol
JAUNE
VERT
BLEU
BLEU
Acide H3O+
Base HO-
(nA)i =0 mol
Base HO-
H30+ et HO-
Acide H3O+
Questions :
 Écr
i
r
el
’
équat
i
ondel
at
r
ans
for
mat
i
onchi
mi
ques
edér
oul
antdansles tubes 2,3,4.
Cette réaction est dite totale ( disparition du réactif limitant)
H3O+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + HO-(aq) 
H3O+(aq) + HO-(aq) 
2H2O(
) + Na+(aq) + Cl-(aq)
2H2O(
)
 Dans quel tube le mélange de réactif est-i
ls
t
œchi
omét
rique ?
Dans le tube 3 car les réactifs sont introduits enquant
i
t
éségal
esc’
es
t
-à-dire
dansl
espr
opor
t
i
onsdel
’
équat
i
ondela réaction (
pr
opor
t
i
onss
t
œchi
omét
r
i
ques
)
+
(
LeBBT ver
ti
ndi
queunmi
l
i
euneut
r
enecont
enantpl
usd’
aci
deH3O ni de base
HO qui ont totalement réagi donc ont été introduits dans les proportions
st
œchi
omét
r
i
ques
)
2) Définitions .
L’
équi
v
al
enced’
unt
i
t
r
agees
tobt
enueàl
’
i
ns
t
antoùle réactif titré devient le réactif limitant :
Les réactifs titrant et titré sont alors apportés dans les proportions s
t
œchi
omét
r
i
queset ont
totalement disparus.
Questions :
 Av
antl
’
équi
v
al
ence,l
er
éact
i
f TITRÉ est en excès et le réactif TITRANT est en défaut.
 Apr
èsl
’
équi
v
al
ence,l
er
éact
i
fTITRANT est en excès et le réactif TITRÉ est en défaut .
II -
PROTOCOLE
3) Graphique
III - EXPLOITATION
1) Abscisse du poi
ntd’
i
nt
er
s
ect
i
ondes deux parties linéaires :
2) a) Donner les formules des solutions utilisées.
Vbe = 9,2 mL.
Sol
ut
i
ond’aci
dechl
or
hydr
i
que: H3O+(aq) + Cl-(aq)
Sol
ut
i
ond’
hydr
oxydedes
odi
um : Na+(aq) + HO-(aq)
b) Écrire les couples acide/base correspondants et leurs demi-équations protoniques.
H3O+(aq)/H2O(
) :
H3O+(aq) = H2O(
) + H+
H2O(
)/HO-(aq) :
H2O(
) = HO-(aq) + H+
c) Dédui
r
el
’
équat
i
ondel
aréaction.
H3O+(aq) = H2O(
) + H+
HO-(aq) + H+ = H2O(
)
H3O+(aq) + HO-(aq) + H+
 H2O(
) + H+ + H2O(
)
H3O+(aq) + HO-(aq)  2H2O(
)
3) Quels sont les ions spectateurs ? Jouent-ils un rôle dans la conductance de la solution ?
cation sodium Na+ et anion chlorure Cl-. Ils portent une charge électrique donc
contribuent au courant électrique dans la solution et par conséquent à la conductance
de la solution.
4) Quel est le réactif en excès :
- Dans la première partie de la courbe ? réactif titré H3O+ car milieu acide (bbt jaune)
- Dans la seconde partie ? réactif titrant HO- car milieu basique (bbt bleu)
5) Enét
udi
antl
’
év
ol
ut
i
ondeses
pècesi
oni
quesens
ol
ut
i
on,expl
i
querl
’
év
ol
ut
i
ondel
aconduct
ance ;
dédui
r
eunei
nt
er
pr
ét
at
i
ondel
’
al
l
ur
edugr
aphi
que.
Les ions Cl-(aq) sont en qté constante donc ne font pas varier la conductance
a) Quand Vb augmente av
antl
’
équi
v
al
ence,
- L’
excèsd’
ions H3O+(aq) diminue donc contribue à diminuer la conductance
- Laqt
éd’
ions Na+augmente donc contribue à augmenter la conductance
- La conductivité des ions H3O+ étant plus grande que celle des ions Na+
l’
effetdesi
ons H3O+ est prépondérant donc la conductance diminue
b) Quand Vb augmente après l
’
équi
v
al
ence,
L’
excèsd’
ions HO-(aq) augmente et la qt
éd’
i
onsNa+augmente donc
la conductance augmente.
c)Laconduct
ancepr
endal
or
sunev
al
eurmi
ni
mal
eàl
’
équivalence
Remarque : La conductivité des ions H3O+ est la plus grande donc
Laconduct
ancedi
mi
nuepl
usfor
t
ementqu’
el
l
en’
augment
e
Données : Conductivités molaires ioniques
H3O+
35,0. 10-3
(S.m2.mol-1)
Na+
5,01. 10-3
HO19,9. 10-3
Cl7,63. 10-3
6) Expl
i
quercommentes
tas
s
ur
éel
’
électro-neutralité du mélange après chaque ajout de solution de soude.
- Av
antl
’
équi
v
al
ence: La disparition des ions H3O+ est compensée
par l
’
ar
r
i
v
éed’
ions Na+
- Après l
’
équi
v
al
ence:L’
aj
outd’
i
onsHO- est compensé
parl
’
aj
outsimultané d’
i
onsNa+
7) a) Quelle était la quantité initiale na de réactif présente dans le bécher ?
na = Ca.Va = 1,0 x 10-2 x 10,0 x 10-3 = 1,0 x 10-4 mol
b) Quelle quantité nbe de réactif a été versée avec la burette j
us
qu’
àl
’
équi
v
al
ence?
nbe = Cb.Vbe = 1,0 x 10-2 x 9,2 x 10-3 = 0,92 x 10-4 mol
c) Quecont
i
entl
ebécheràl
’
équi
v
al
ence?
Le bécher contient des cations Na+, des anions Cl-,desmol
écul
esd’
eau
d) Quelle relation peut-on écrire entre na et nbe ? Déduire la relation littérale entre Ca, Va, Cb, et Vbe.
L’
équat
i
onder
éact
i
oni
ndi
que: na = nbe
Remarque :
soit :
Ca.Va = Cb.Vbe
él
ect
r
oneut
r
al
i
t
édel
as
ol
ut
i
onàl
’
équi
v
al
ence:
+
n(Cl ) = n(Na ) soit na = nbe
e) Déduire la valeur mesurée de la concentration Ca et la comparer à la valeur théorique. Conclure.
Ca = Cb.Vbe/Va = nbe/Va = 0,92 x 10-4 / 10 x 10-3 = 0,92 x 10-2 mol.L-1
Ecart relatif :
Ca /Ca(théor) = (1,0 –0,92) / 1,0 = 0,08 = 8%