DOSAGE ACIDE FAIBLE-BASE FORTE : DOSAGE D'UN VINAIGRE

 

 

 

 

Introduction : Faire un dosage c'est mettre en œuvre un protocole expérimental permettant de calculer la concentration d'une espèce chimique dissoute en solution.

But : Vérifier la valeur indiquée sur une bouteille de vinaigre : Pourcentage massique en CH3COOH, 8°.etiquette.jpg (60060 octets)  

 

PROTOCOLE EXPERIMENTAL

La solution de vinaigre est une solution d'acide éthanoïque CH3COOH.

 

   1) Méthode pHmétrique

        Manipulation :

manip.jpg (49002 octets)    

 

                                 Réalisation du montage

    Après chaque ajout d'un volume VB de solution d'hydroxyde de sodium,

     on mesure le pH de la solution.

                     Tableau des mesures

 

                    Courbe représentative de pH=f(VB) : Méthode des tangentes

                                 - Point équivalent E(VBE=27,8mL, pHE=8,9)

 

                   

 

        Exploitation des mesures :

                - L'équation de réaction de dosage s'écrit :

                              Les ions Na+ sont spectateurs donc on peut écrire,

 

             - A l'équivalence, on a

           

           avec

AN :

donc

               La concentration molaire de la solution S en acide éthanoïque est .

 

        Remarque : A l'équivalence pHE=9,80, on obtient une solution d'éthanoate de sodium (CH3COO-, Na+).

                                      Le pHE>7, car CH3COO- est une base faible et Na+ est indifférent.

 

- Concentration molaire en acide éthanoïque du vinaigre

                On a

                AN :

                        La concentration molaire en acide éthanoïque du vinaigre est

 

- Concentration massique en acide éthanoïque du vinaigre

                On a

                avec

                AN :

   

                        La concentration massique en acide éthanoïque du vinaigre est   

 

            - Degré du vinaigre

                        La masse volumique du vinaigre est , donc un litre de vinaigre a une masse voisine de 1000g.

                        Ainsi, 100mL de vinaigre a une masse de 100g.

                        De plus 100mL de vinaigre contient 8,34g d'acide éthanoïque.

                        Le degré du vinaigre étudié est 8,34°.

                        A 10% d'erreur près, le degré 8,34 est compris 7,2°<8°<8,8° donc le degré 8 indiqué sur la bouteille est convenable.

 

 

   2) Méthode colorimétrique

                - Choix d'un indicateur coloré pour réaliser un dosage Acide-Base

                    Règle : Un indicateur coloré convient pour un dosage Acide-Base si sa zone de virage comprend le pHE.

                    Ici pHE=8,90 et la zone de virage de l'indicateur phénolphtaléine est : incolore 8,2-9,8 rose-violet, donc il convient.

                    Visualisation de la zone de virage sur la courbe représentative de pH=f(VB) : document.

vinaigre.avi (6068224 octets)

 

                        ICI VIDEO

            (passez la souris sur la vidéo)

 

 

        La phénolphtaléine vire de l'incolore au rose...

 

 

 

Aléquivalence.jpg (13890 octets)

 

        Pour obtenir le changement de couleur de la phénolphtaléine, on a effectué

        une descente de burette de 25mL puis ajouté un volume de 2,8mL.

        Donc le volume versé, pour obtenir l'équivalence, est VBE=27,8mL.

        Les calculs sont identiques à ceux de la méthode pHmétrique.

 

                   

 

REMARQUE : A la demi-équivalence

La demi-équivalence est atteinte au point K(VBE=13,9mL, pH=4,65) : document.

        - A la demi équivalence, la moitié de la quantité de matière en acide éthanoïque a réagi avec les ions hydroxyde HO- pour donner

        des ions éthanoate CH3COO-. Donc la solution à la demi-équivalence est un mélange équimolaire d'acide éthanoïque et de sa base

         conjuguée, l'ion éthanoate CH3COO- ()

La solution obtenue à la demi-équivalence est appelée solution tampon.