tp n°9 : titrage conductimetrique du vinaigre
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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 Classe de TS Chimie Prof 5) TP N°9 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