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6 ) DOSAGES ACIDO-BASIQUES 6.1) Dosage d un acide ou d une base 6.1.1) Définition Doser une solution d un acide ( ou d une base) consiste à déterminer.

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1 6 ) DOSAGES ACIDO-BASIQUES 6.1) Dosage d un acide ou d une base 6.1.1) Définition Doser une solution d un acide ( ou d une base) consiste à déterminer la concentration apportée d acide ou de base dans cette solution ) Équivalence acido-basique Soit le dosage d un monoacide AH par une solution d hydroxyde de sodium, l équation de la réaction de dosage s écrit : AH + OH - = A - + H 2 O K 0 = A l équivalence, la quantité d ions hydroxyde introduite est égale à al quantité totale de protons libérés ou libérables par l acide : n éq (OH - ) = n 0 (AH)

2 6.2) Dosage acide fort base forte ) Présentation. bécher : acide chlorhydrique : C A = 0,100 mol.L -1 ; V A = 10,0 mL. burette : hydroxyde de sodium : C B = 0,100 mol.L -1 ; V B = 15,0 mL. Question 1 : écrire l équation de la réaction de dosage ; exprimer puis calculer sa constante d équilibre. H 3 O + + OH - = 2 H 2 OK 0 = 1, Question 2 : calculer le volume équivalent V eq. à l équivalence : n éq (OH - ) = n 0 (H 3 O + ) C B V éq = C A V A d où V éq =10,0 mL

3 6.2.2) Courbe (figure 1). Objectif :justifier les valeurs de pH et des concentrations lues sur ce graphique

4 Exemple : pour V NaOH = 5,0 mL, on relève pH= 1,5 = 3, mol.L -1 = 3, mol.L -1 Méthode : celà revient à calculer le pH ( et la composition ) de la solution résultant d un mélange ( ici 10,0 mL d acide chlorhydrique et 5,0 mL d hydroxyde de sodium). Calculer les concentrations apportées en tenant compte de la dilution du mélange. On a une réaction prépondérante qui estla réaction de dosage : elle peut-être considérée commequantitative On écrit son bilan de matière On détermine le pH et la composition du nouveau système obtenu. calcul

5 Calcul des concentrations apportées : acide chlorhydrique: C A = 6, mol.L -1 hydroxyde de sodium: C B = 3, mol.L -1 Réaction prépondérante : H 3 O + + OH - = 2 H 2 OK 0 = 1, E.I. E.F. (mol.L -1 ) C A C B C A - C B = 3, mol.L -1 Remarque Calcul :énoncé Le système obtenu à l issue de la R.P. est stable. pH =-log([H 3 O + ]) =1,5 [OH - ] = 2, mol.L -1

6 Application : pour V NaOH = 12,0 mL, on relève pH= 12,0 = 1, mol.L -1 = 9, mol.L -1 Justifier ces valeurs

7 6.3) Dosage acide faiblet base faible ) Présentation. bécher : acide éthanoïque : C A = 0,100 mol.L -1 ; V A = 10,0 mL. burette : hydroxyde de sodium : C B = 0,100 mol.L -1 ; V B = 15,0 mL. Question 1 : écrire l équation de la réaction de dosage ; exprimer puis calculer sa constante d équilibre.pK A = 4,8 AH + OH - = A - + H 2 OK 0 = 1, Question 2 : calculer le volume équivalent V eq. à l équivalence : n éq (OH - ) = n 0 (AH) C B V éq = C A V A d où V éq =10,0 mL

8 6.3.2) Courbe (figure 2).

9 Question : pour V NaOH = 4,0 mL, on relève : pH = 4,6 C AH = 4, mol.L -1 et C A - = 2, mol.L -1. Justifier ces valeurs. Ecrire le bilan de matière de la réaction de dosage en exprimant les quantités de matière. Bilan de matière de la réaction prépondérante AH+ OH - = A - + H 2 OK 0 = 1, E.I. E.F. (mol) C A V A C B V B C A V A - C B V B V t - C B V B type de la solution obtenue ? C est un mélange de l acide faible AH et de sa base conjuguée A -, avec : [AH] = et [A - ] = 4, mol.L -1 2, mol.L -1

10 Réaction prépondérante ?AH + A - = A - + AH avec K 0 = 1 Hypothèse ? Les réactions secondaires et en particulier, la réaction de l acide avec l eau AH + H 2 O = A - + H 3 O + sont négligeables. Hypothèse valide car pH ?pH = or C A V A = C B V éq d où pH = formule d Henderson A.N. : pH =4,6 rappel

11 Application : V B (mL)pH[AH] (mol.L -1 )[A - ] (mol.L -1 ) 5,04,8 3, ,0 8,75 5, ,0 4, Justifier ces valeurs

12 Recherche R.P. : On a une solution de l acide faible CH 3 COOH et de sa base faible conjuguée CH 3 COO -, solution tampon R.P. ?CH 3 COOH + CH 3 COO - = CH 3 COO - + CH 3 COOH de constante K 1 0 =1 réactions secondaires ? 2 acide avec l eau :CH 3 COOH + H 2 O = CH 3 COO - + H 3 O + pKa H2OH2OH3O+H3O+ 0 H2OH2OOH - 14,0 CH 3 COOH CH 3 COO - 4,8 Force des acides Force des bases 3 base avec l eau :CH 3 COO - + H 2 O = CH 3 COOH + OH - 4 autoprotolyse de l eau : parmi ces trois réactions, laquelle doit éventuellement être prise en compte ? 2car 1, , Calcul du pH :hypothèse ?les réactions secondaires et surtout R2 sont négligeables conséquence ? la composition du système n est pas modifiée ou les concentrations de l acide et de la base restent inchangées. formule ? retour calcul

13 H 3 O + + OH - = 2 H 2 OK 0 = 1, E.I. E.F. (mol.L -1 ) C A C B C A - C B = 3, mol.L -1 Bilan de matière écrit en concentration Le bilan peut aussi être écrit en exprimant les quantités de matières ( moles ) H 3 O + + OH - = 2 H 2 OK 0 = 1, E.I. E.F. (mol) C A V A C B V B C A V A - C B V B = V t 0,500 mol d où [H 3 O + ] = 3, mol.L -1 Retour calcul

14 6.3) Dosage acide faiblet base faible ) Présentation. bécher : acide éthanoïque : C A = 0,100 mol.L -1 ; V A = 10,0 mL. burette : hydroxyde de sodium : C B = 0,100 mol.L -1 ; V A = 10,0 mL. Question 1 : écrire l équation de la réaction de dosage ; exprimer puis calculer sa constante d équilibre.pK A = 4,8 AH + OH - = A - + H 2 OK 0 = 1, Question 2 : calculer le volume équivalent V eq. à l équivalence : n éq (OH - ) = n 0 (AH) C B V éq = C A V A d où V éq =10,0 mL


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