TP9 PRINCIPEduDOSAGE(ouTITRAGE)d`uneSOLUTION
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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%