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Dosage pH-métrique d’un acide faible


 (CH3COOH) par une base forte (NaOH)

Compte-rendu
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Fiche technique
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Titre : dosage pH-métrique d’un acide faible par une base forte

Objectif :

Détermination du titre (la normalité, la molarité et la concentration massique) d’un acide faible par dosage pH-métrique,

Principe :

ü  Le titrage pH‑métrique est une méthode qui consiste à suivre l’évolution du pH d’une solution lorsqu’on y ajoute, petit à petit, un réactif titrant,

ü  Le titrage pH‑métrique réservé à suivre des réactions acido-basique,

ü  Lorsqu’une réaction se produit entre un acide et une base, le pH du mélange sera modifié,

ü   Lorsque les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques, l’équivalence est atteinte,

ü   À l’équivalence le pH varie brusquement,

ü   La mesure du pH permet alors de déterminer le volume de la solution titrant à l'équivalence, noté VE,

Mode opératoire avec les schémas annotés :

Après avoir rincer tous les verreries avec l’eau distillée, les étapes à suivre sont :

1-      Les équations des réactions mise en jeu sont les suivantes :

ü  La réaction de dissociation de l’hydroxyde de sodium dans l’eau est  NaOH à Na++HO-,

ü  La réaction acido-basique qui se produit lorsqu’on verse la solution de soude dans la solution d’acide acétique est modélisée par l’équation chimique suivante : CH3COOH + HO-à CH3COO- + H2O,

2-      Tableau des résultats est le suivant :

3-      La courbe pH=f(Vb) est la suivante :

A partir de la courbe on trouve les valeurs suivantes :

4-      Calculons le titre (en normalité, molarité et concentration massique) de la solution d’acide acétique :

Ø      Pour la normalité N: On sait que Nacé.Vacé=Nb.Vb’éq : donc  

Comme on a                              ,                            et  

Application numérique :     

Ø  Pour la molarité M: on a l’acide acétique (CH3COOH) est monoacide ,

Donc le nombre d’équivalente est p=1, et on sait que , alors ,

avec , Application numérique :

Ø  Pour la concentration massique Cm :

On sait que Cm= .M  avec M  c’est la masse molaire d’où M(CH3COOH)=60g/mol et

Application numérique : Cm=

5-      Calculons les incertitudes sur la détermination du titre de la solution d’acide acétique (CH3COOH) : 

Ø      Calculons  : puisque  donc

Alors      d’où      

alors  donc   

Application numérique : = 0,0019075donc

Finalement

Ø      Calculons  : Puisque le nombre d’équivalente est p=1, et on sait que N=P.M, alors M=N

D’où =  = , finalement 

Ø      Calculons  : on a Cm=M.M  donc Ln(Cm)=Ln(M) + Ln(M)

Alors  donc  application

Donc  finalement

En fin le titre de la solution de l’acide acétique est bien présenté dans le tableau suivant :

7-      La manipulation sans indicateur coloré :

La courbe de titrage permet d'obtenir la valeur du pH à l'équivalence, alors on peut faire cette manipulation en basant seulement sur la mesure de pH, sans utilisé de l’indicateur coloré.

Ce dernier permet de choisir un indicateur coloré de fin de titrage, afin de réaliser un titrage colorimétrique du réactif titré,

8-      L’indicateur coloré qui peut utiliser pour cette manipulation est :

Parmi les indicateurs proposés, on peut utiliser                                           pour cette manipulation, parce que sa zone de virage contient la valeur du pH à l’équivalence,

Ø  Observation et interprétation des résultats

On remarque que la courbe est constituée de trois parties, et le pH augmente lors de l’addition du titrant :

ü  Première de la courbe : la valeur de pH est faible,

Elle augmente d’abord lentement car l’acide est en excès par rapport à la base, et la base est le réactif limitant.

ü  Deuxième partie de la courbe : le pH augmente d’autant plus que l’excès d’acide se réduit. 

On observe un saut de pH. Ce saut de pH provient du changement de réactif limitant. 

On est aux autour du point d’équivalence, noté E. En ce point, on change de réactif limitant.

On passe d’un excès d’acide à un excès de base.

ü  Troisième partie de la courbe : Le pH augmente à nouveau lentement puis se stabilise,

 Dans cette zone, l’acide est le réactif limitant et la base est le réactif en excès. 

Cet excès impose un pH dont la valeur est élevée.

Ø  Conclusion :

Une solution d’acide faible peut donc titrée par une solution d’une base forte, par le titrage pH-métrique,