I les transformations chimiques ne sont pas toujours totales, exemple des réactions acido-basiques








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b) Protocoles expérimentaux

(*) Indiquer un protocole pour obtenir 50 mL de vinaigre dilué au 10ème.

* Faire la dilution
On profite du titrage par suivi pHmétrique pour également faire un titrage par suivi conductimétrique.

  • Etalonner le pHmètre (température et étalonnage avec les tampons).

  • Etalonner le conductimètre.

  • Remplir la burette avec la solution d’hydroxyde de sodium.

  • Introduire dans un bécher un volume VA = 10,00 mL de vinaigre dilué.

  • Introduire le barreau aimanté (ou « turbulent ») et régler la rotation.

  • Rincer et essuyer la sonde pHmétrique et l’introduire dans le bécher. Attention au turbulent !!

  • Rincer et essuyer la sonde conductimétrique et l’introduire dans le bécher. Attention au turbulent !!

  • Verser la solution d’hydroxyde de sodium. (voir paragraphe « On procèdera comme suit pour le dosage ») On note Vb le volume de solution titrante versé. Mesurer le pH après chaque addition ainsi que la valeur de la conductance. Noter le résultat des deux mesures dans le tableau ci-après et tracer simultanément la courbe pH = f(Vb) (échelle : 1 cm pour 1 unité de pH ; 1 cm pour 2 mL).

  • (*) Préparer le graphique à l’avance. (échelle : 1 cm pour 1 unité de pH de 0 à 14 ; 1 cm pour 2 mL).

(*à bien comprendre et enregistrer) On procèdera comme suit pour le dosage :

(0) Ajouter au départ la solution titrante mL par mL. Placer les 5 premiers points sur le graphique.

(1) Tracer fictivement le segment de droite passant par les deux derniers points expérimentaux puis ajouter 1 mL de solution. Placer le nouveau point. Si le nouveau point obtenu est sur le segment de droite, reprendre au (1).

S’il est au dessus du segment, ajouter 0,5 mL, placer le nouveau point obtenu alors et reprendre au (1) avec 0,5 mL. On réitère cette méthode en passant ensuite à 0,2 mL (on ne prendra pas de volume plus petit). A partir du moment où le nouveau point se trouve en dessous du segment de droite passant par les deux derniers points expérimentaux, revenir à un ajout de 0,5 mL ; puis progressivement de 1 mL.

Vb (mL)


































pH


































(unité ?)


































Vb (mL)


































pH





































































Vb (mL)


































pH





































































Vb (mL)


































pH





































































Vb (mL)


































pH





































































c) Exploitation

A partir des points expérimentaux, tracer la courbe pH = f(Vb) en reliant les points. Y placer au crayon à papier légèrement le point appelé point équivalent E d’abscisse Vb=VE. Observer et commenter l’évolution de pH autour de ce point.





2) Détermination de l’équivalence par la méthode de la dérivée

Imaginons que la concentration en acide ne soit pas connue. Pour la déterminer, il faut obtenir, à partir de la courbe expérimentale donnant le pH en fonction de Vb, le volume équivalent VE.

Rentrer les données expérimentales dans l’ordinateur sous regressi (Vb, pH et ). Afficher le graphe pH = f(Vb).

Question mathématique : la courbe étant tracée, que pouvez-vous dire de la valeur de la dérivée en fonction de Vb au cours du dosage ? En particulier, quelle est son évolution autour du point équivalent ?



Créer la nouvelle grandeur et afficher la courbe = f(Vb) ainsi que celle de pH = f(Vb). Imprimer Comment se fait alors la lecture du volume ajouté de l’équivalence ? Vérifier la validité de cette méthode.
Tracer la courbe  = f(Vb) et imprimer pour exploitation à la maison. Imprimer
3) Détermination de l’équivalence par la méthode des tangentes

Exemple sur le titrage d’une base par H3O+

afficher l\'image d\'origine


Méthode pour trouver le volume équivalent par la méthode des tangentes


4) Mise en œuvre expérimentale d’un titrage par suivi pH-métrique

Pour les titrages par suivi pH-métriques (paragraphes 1, 2 et 3). Il est

indispensable de tracer simultanément …… ……………………………………

……………………………………………………………………………………

…………….………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………....

…………………………………………………………………………………....


5) Titrage pH-métrique colorimétrique

a) Indicateur coloré pH-métrique

Un indicateur coloré pH-métrique est




A pH relativement faible (plus exactement, forcément pour ……………………………………………), la forme………….. du couple prédomine : la solution est de la couleur de la forme………..………

A pH relativement élevé, la forme…………… du couple prédomine : la solution est de la couleur de la forme………………..

La zone de virage de l’indicateur est le domaine de pH où la forme acide et la forme basique de l’indicateur coopèrent. Par exemple, pour le BBT, la zone de virage est

Voici ci-dessous les zones de virage de quelques indicateurs colorés acido-basiques :

Indicateur coloré (pKA)

Couleur forme acide

Zone de virage

Couleur forme basique

BBT (7,1)

Jaune

6,0 – 7,6

Bleu

Rouge de crésol ()

Jaune

7,2 – 8,8

Rouge

Phénolphtaléine (9,6)

incolore

8,3 – 10

Rose violacé


Pour le bleu de bromothymol (BBT), indiquer sur un axe gradué en pH les domaines de prédominances correspondant et les couleurs observées en fonction du pH :


b) Choix du bon indicateur

Reporter les trois zones de virage des trois indicateurs sur le graphique du TP donnant le pH = f(Vb) par des bandes horizontales coupant la courbe.

L’indicateur coloré doit être choisi pour qu’il y ait changement de couleur à l’équivalence de manière……………… c'est-à-dire qu’en rajoutant ……………….. goutte(s), la couleur doit passer de celle de la forme acide à celle de la forme basique ou inversement.
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