Le degré d’acidité d’un vinaigre correspond à la masse d’acide éthanoïque pur ch3cooh contenue dans 100 g de vinaigre








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date de publication28.04.2017
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TP 20 Titrage conductimétrique : détermination du degré d’un vinaigre.



  1. préliminaires


Le vinaigre, dont le nom vient de « vin aigre » résulte en grande partie de l’oxydation de l’éthanol présent dans les boissons alcoolisées. Cet éthanol se transforme en acide éthanoïque de formule CH3COOH. Un vinaigre est donc une solution aqueuse d’acide éthanoïque.

Sur une bouteille de vinaigre achetée dans le commerce, on lit « vinaigre à 6° ».
Le degré d’acidité d’un vinaigre correspond à la masse d’acide éthanoïque pur CH3COOH contenue dans 100 g de vinaigre.


  1. INFORMATIONS SUR LES TITRAGES PAR CONDUCTIMETRIE :


rectangle 6


Document 1 : Détermination de l’équivalence lors d’un titrage conductimétrique :


  • La burette contient la solution titrante, le bécher contient un volume Va de la solution titrée.

  • Pgroupe 6our chaque ajout de solution titrante on relève la conductivité  de la solution dans le bécher ; on obtient ainsi la courbe représentant l’évolution de la conductivité en fonction du volume V de solution titrante versé :  = f(Vtitrant)

  • Cette courbe présente 2 segments de droites. Le point d'intersection de ces 2 droites est le point équivalent E.



Drectangle 8ocument 2 : Remarques lors d’un titrage conductimétrique :

  • L’étalonnage du conductimètre est inutile lors d’un titrage, on ne cherche qu’à obtenir les segments de droite de la courbe  = f(Vtitrant) , peu importe les valeurs de la conductivité mesurées.

  • Lors d’un titrage conductimétrie on rajoute environ 100mL d’eau distillée, ceci dans le but de faire tremper entièrement la sonde de mesure dans la solution.

Ce facteur de dilution modifie les concentrations des espèces mises en jeu (par conséquence les valeurs des conductivités mesurées) mais pas les quantités de matière. L’équivalence étant donnée avec une relation en quantité de matière, le volume du point équivalent n’est donc pas modifié. La dilution n’a donc aucune influence sur les résultats du titrage.



  1. dilution de La solution mère (vinaigre à 6°)

Pour utiliser des volumes comparables de solutions d’acide et de base lors du titrage, on souhaite préparer 100,0mL d’une solution de vinaigre dilué au 1/20éme du vinaigre commercial.

Proposer puis réaliser le protocole permettant de préparer cette solution diluée.

  1. titrage conductimétrique de la solution diluée :

  1. Manipulation :



  • Prélever Va=10 mL de solution diluée de vinaigre de concentration inconnue Ca et les placer dans un bécher de 100mL.

  • Préparer une burette avec de d’hydroxyde de sodium de concentration molaire apporté CB = 5,0.10-2 mol.L-1

  • Introduire la sonde de conductimétrie. Attention elle doit tremper entièrement (jusqu’au trait noir) dans la solution du bécher, pour cela rajouter environ 100mL d’eau distillée.

  • Utilisez le calibre 1999S.cm-1 pour le conductimètre qui n’a pas besoin d’être étalonné.

  • Versez progressivement la solution de soude dans le bécher, de mL en mL, jusqu’à un volume total de 20 mL et relever la valeur de la conductivité du mélange réactionnel.



Vb (mL)

0

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

 ( S.cm-1 )


































Vb (mL)

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

19,0

20,0

 ( S.cm-1 )




































  1. Exploitation :

  1. Tracez le graphe = f (Vb) (Vb étant le volume de solution titrante versé)

  2. En déduire le volume de soude versé à l'équivalence VbE. Explicitez votre méthode.




  1. Détermination du degré du vinaigre.

  1. Faire un schéma annoté du dispositif de titrage.

  2. Écrire l’équation bilan de la réaction support du titrage.

  3. Définir l’équivalence du titrage puis établir l’expression de la concentration molaire CA en acide éthanoïque dans la solution diluée en fonction de CB, VE et VA.

  4. Exprimer et calculer la concentration molaire C0 en acide éthanoïque dans le vinaigre commercial.

  5. Calculer la quantité de matière d’acide éthanoïque dans 100 g de vinaigre (La masse volumique du vinaigre étudié est vinaigre = 1,01)

  6. En déduire le degré du vinaigre étudié. Conclure


On donne les masses atomiques molaires (en g.mol - 1 ) : M(H) = 1,0 ; M(O) = 16,0 ; M(C) = 12,0

  1. titrage colorimétrique de la solution diluée. (pour les plus rapides)

Pour vérifier les résultats précédents nous allons réaliser un titrage colorimétrique à l’aide d’un indicateur coloré.



  1. Choix de l’indicateur coloré.

Pour choisir l’indicateur coloré, il faut connaître l’évolution du pH au cours du titrage. À l’aide d’un simulateur, on obtient la courbe suivante :


On dispose de trois indicateurs colorés dont les zones de virage sont données ci-dessous :

indicateur

couleur acide

zone de virage

couleur basique

hélianthine

rouge

3,1- 4,4

jaune

bleu de bromothymol

jaune

6,0 - 7,6

bleu

phénolphtaléine

incolore

8,2 - 10,0

rose foncé

Quel indicateur coloré faut-il choisir ? Justifier.


  1. Manipulations :

        • Faire un premier titrage rapide pour avoir un ordre de grandeur du volume versé à l’équivalence.

        • Faire un deuxième titrage : verser rapidement la solution de soude jusqu’à environ 1,5 mL avant l’équivalence. Puis verser gouttes à gouttes pour déterminer avec précision la valeur de VbE.


ATTENTION : VbE est lu dès que la couleur du mélange change de façon permanente.

  • Comparer les valeurs des volumes équivalents obtenus par les deux méthodes de titrages.



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