Solutions aqueuses et dosage

Exemples

ExempleDosage d'une solution d'acide éthanoïque par une solution de soude

Dans le bécher on place un volume mL de la solution d'acide éthanoïque de concentration à déterminer (réactif titré) et dans la burette la solution de soude de concentration (réactif titrant). On verse progressivement un volume de soude dans le bécher et on mesure l'évolution du pH de la solution. On obtient le graphe ci-dessous :

Évolution du pH d'une solution d'acide éthanoïque à titrer (VA = 20 mL) dans laquelle on verse comme réactif titrant de la soude (CB = 0,02 mol/L)

La réaction de titrage est :

L'ion est ion spectateur qui n'intervient pas dans la réaction et qui ne modifie pas le pH. On ne le notera pas dans l'écriture de la réaction.

On détermine le volume d'équivalence mL en utilisant

  • soit la méthode des tangentes (voir explication de la méthode ci-dessus et le résultat ci-dessous). correspond à l'intersection entre la droite équidistante aux 2 tangentes et la courbe expérimentale.

Détermination du volume d'équivalence Ve en utilisant la courbe dérivée

À partir de l'équation de la réaction et de la condition d'équivalence :

On retrouve cette relation à partir du tableau d'avancement :

Remarque

La réaction se déroule en milieu aqueux. On ne tient donc pas compte de la quantité de matière de l'eau.

et donc         d'où

A.N.

Remarque

On constate que sur la courbe le pH observé à l'équivalence est égal à 8,3. Le pH à l'équivalence n'est pas forcément égal à 7. Ici le pH est supérieur à 7 car à l'équivalence la solution ne contient plus d'ions mais uniquement de la base associée . On a donc une solution basique.

Détermination du pH observé à l'équivalence au cours du dosage d'une solution d'acide éthanoïque par de la soude

ExempleDosage d'une solution d'ammoniac par une solution d'acide chlorhydrique

Dans le bécher on place un volume mL de la solution ammoniac de concentration à déterminer (réactif titré) et dans la burette la solution d'acide chlorhydrique ( ) de concentration (réactif titrant). On verse progressivement un volume VA d'acide dans le bécher et on mesure l'évolution du pH de la solution. On obtient le graphe ci-dessous. Le calcul de la courbe dérivée montre l'existence d'un extrême négatif qui correspond au volume d'acide mL versé à l'équivalence.

Evolution du pH d'une solution d'acide éthanoïque à titrer dans laquelle on verse comme réactif titrant de la soude. A droite on a ajouté la courbe dérivée calculée (en rouge).

A partir de l'écriture de la réaction de dosage et du calcul de l'avancement de la réaction à l'équivalence on obtient :

et donc           d'où

A.N.

Remarque

On constate que sur la courbe le pH observé à l'équivalence est égal à 5,1. Le pH est inférieur à 7 (donc la solution est acide) car à l'équivalence la solution ne contient plus d'ammoniac mais uniquement de l'acide conjugué .

ExempleDosage d'une solution solution d'acide chlorhydrique par une solution de soude

Dans le bécher on place un volume mL de la solution d'acide chlorhydrique de concentration à déterminer (réactif titré) et dans la burette la solution de soude de concentration (réactif titrant). On verse progressivement un volume de soude dans le bécher et on mesure l'évolution du pH de la solution. On obtient le graphe ci-dessous :

Evolution du pH d'une solution d'acide chlorhydrique à titrer dans laquelle on verse comme réactif titrant de la soude. A droite on a déterminé le volume d'équivalence VE en utilisant la méthode des tangentes.

A partir de l'équation de la réaction et de la condition d'équivalence

          d'où

A.N.

Remarque

On constate que sur la courbe le pH observé à l'équivalence est égale à 7. À l'équivalence il n'y a plus d'ions provenant de la solution de soude, ils ont tous été neutralisés par les ions versés. Il n'y a plus que de l'eau dans la solution (en négligeant les ions et qui proviennent de l'autoprotolyse de l'eau qui sont en très faible quantité). Le pH est donc égal à 7.

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