Tp de chimie (1°S) conductimetrie et reaction acide-base








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date de publication27.01.2017
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TP de chimie (1°S) CONDUCTIMETRIE ET REACTION ACIDE-BASE

Objectifs :

- Déterminer la constante k d’une cellule conductimétrique.

- Déterminer par conductimétrie la concentration d’une solution de chlorure d’ammonium.

- Réaliser une dilution.

- Mettre en évidence par conductimétrie une réaction acide-base.

Données :

  • Conductivité molaires ioniques en mS.m2.mol-1 (à 25°C) : NH4+=7,34 ; Cl-=7,63 ; Na+ = 5,01 ; HO-=19,9

  • On négligera l’effet de la température sur la conductance des solutions. Les calculs seront effectués pour une température de 25°C.

  • Couples acide-base : NH4+/NH3 ; H2O/HO-



  1. DETERMINATION DE LA CONSTANTE k DE LA CELLULE

A l’aide d’un montage adapté déterminer la conductance GE pour une solution étalon de chlorure de potassium ( K+ + Cl- ) de concentration molaire en soluté apporté CE = 0,10 mol.L-1 et de conductivité E = 1,29 S.m-1.

  1. Faire un schéma clair et soigneusement annoté du montage utilisé.

  2. Déterminer la valeur de la constante k de cellule en m-1.

Rappel : G = k.

  1. DETERMINATION DE LA CONCENTRATION APPORTEE D’UNE SOLUTION DE CHLORURE D’AMMONIUM (NH4+ + Cl-)

On dispose d’une solution S1 de chlorure d’ammonium de concentration molaire apportée C1 inconnue ( C1

0,01 mol.L-1). Déterminer la conductance G1 de cette solution.

  1. En déduire la conductivité 1 de la solution en S.m-1.

  2. Montrer que. Calculer C1 en mol.m-3 puis en mol.L-1.



  1. PREPARATION D’UNE SOLUTION DILUEE D’HYDROXYDE DE SODIUM

On dispose d’une solution S0 d’hydroxyde de sodium (Na+(aq) + HO-(aq)) de concentration molaire apportée C0 = 0,10 mol.L-1. Préparer par dilution de la solution S0, 100 mL d’une solution S2 d’hydroxyde de sodium de concentration C2 = C0/10.

  1. Décrire le mode opératoire relatif à la préparation de la solution S2.

  2. Quelle-est la concentration C2 de la solution S2 ?



  1. MELANGE DES SOLUTIONS S1ET S2

Dans un bécher de 150 mL mélanger V1= 50,0 mL de solution S1 (mesurés avec une fiole jaugée) et V2= 50,0 mL de solution S2 (mesurés avec une fiole jaugée). Mesurer la conductance Gexp de la solution S3 ainsi obtenue.

  1. En déduire la conductivité exp de la solution S3.

  2. On fait l’hypothèse qu’aucune réaction chimique n’a eu lieu lors du mélange des solutions S1 et S2. Calculer alors la concentration théorique des différents ions en solution, puis la valeur théorique de la conductivité théo de la solution S3 à partir des conductivités molaires ioniques.

Aide : On montrera que dans l’hypothèse ou aucune réaction chimique n’a lieu les concentrations molaires effectives des ions en solution sont telles que : et

  1. Comparer exp et théo. L’hypothèse faite en b. est-elle correcte ?

  2. Comment peut-on expliquer l’écart observé entre exp et théo (on pourra consulter avec profit les données de l’énoncé) ?



  1. POUR LES PLUS RAPIDES



  1. En fait lors du mélange des solutions S1 et S2 a lieu une réaction acido-basique. Ecrire l’équation de cette réaction (on pourra consulter avec profit les données de l’énoncé).

  2. Dresser un tableau d’avancement de la réaction. En déduire les quantités finales des différents ions en solution puis leurs concentrations molaires. Calculer alors la nouvelle conductivité théorique théo de la solution S3 (ne pas oublier de tenir compte des ions spectateurs).

  3. Comparer théo et exp. Conclure.

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