Titrage pHmétrique
 

I. Objectifs

• Détermination du volume versé à l’équivalence par la méthode des tangentes ou de la dérivée.
• Montrer que la réaction de support d’un dosage est totale.
• Déterminer la concentration d’une espèce en solution.
• Vérifier l'indication donnée par l'étiquette du pourcentage en masse d'hydroxyde de sodium présent dans un déboucheur.
• Savoir réaliser des dilutions.
• Connaître les précautions à respecter pour la manipulation des produits dangereux concentrés (lire les étiquettes).
• Savoir réaliser un dosage colorimétrique à la goutte près.

II. Matériel

• Burette de Mohr de 50mL.
• pHmètre muni d’une cellule pHmétrique.
• Support d’électrode pour pHmètre.
• Agitateur magnétique.
• Pissette d’eau distillée.
• Béchers de 50mL, 100mL (x3) et 250mL.
• Papier Joseph.
• Pipette jaugées de 5mL et 20mL munies d’un pipeteur à crémaillère.
• Gants et lunettes.
• Solutions tampons de pH=4 et pH=7.
• Fiole jaugée de 100mL.
• Flacon de bleu de bromothymol.
• Flacon de Destop.
• Solution aqueuse d’acide éthanoïque de concentration 0,10mol.L^-1.
• Solution aqueuse d’hydroxyde de sodium de concentration 0,10mol.L^-1.
• Solution aqueuse de chlorure d’hydrogène de concentration 0,10mol.L^-1.
   

III. Réaction entre l’acide éthanoïque et la soude

1. Manipulation:

Toute la verrerie sera rincée à l’eau distillée, puis avec un peu de solution.

• Réaliser le montage ci-contre.
• Placer 20mL de la solution d’acide éthanoïque (mesurés à l’aide de la pipette jaugée) dans un bécher de 50mL.
• Remplir la burette de la solution d’hydroxyde de sodium et ajuster au zéro.
• Étalonner le pHmètre.
• Mesurer le pH initial de la solution d’acide éthanoïque.
• Ajouter un volume V_B=1mL de la solution d’hydroxyde de sodium, agiter et relever la valeur du pH.
• Renouveler l’opération précédente pour un volume de base V_B tel que 0<V_B<30mL par pas de 1,0mL en surveillant l’évolution du pH (lorsque l’évolution devient plus marquée (à partir de V_B=17,0mL), verser la solution d’hydroxyde de sodium par pas de 0,50mL).

2. Exploitation

• Tracer le graphe pH=f(V_B).
• Repérer l’équivalence par la méthode des tangentes parallèles, puis par la méthode de la dérivée et relever les coordonnées du point d’équivalence.
• Relever la valeur du pH pour V_B=5,0mL et montrer que la réaction entre l’acide et la base est totale. Pour cela:
  • Dresser la tableau d’avancement de la réaction.
  • Déterminer l’avancement maximal x_max.
  • A partir du pH, déterminer [H₃O⁺]_f et [HO^-]_f. En déduire x_f..
  • Déterminer le taux d’avancement final et conclure.
     

IV. Détermination de la concentration d'un produit déboucheur ménager

1. Manipulation:

a. Dilution:

• Muni de gants et de lunettes, préparer 100mL de solution S en diluant le produit ménager au 1/20^ème.
• Les gants et les lunettes ne sont désormais plus nécessaires. Prélever 5mL de S et les placer dans un bécher. Ajouter approximativement 20mL d'eau distillée pour obtenir une solution S'.

b. Dosage:

• Ajouter quelques gouttes de bleu de bromothymol.
• Doser la solution S' par l'acide chlorhydrique.

2. Exploitation:

• Déterminer la concentration C_o de la solution commerciale en hydroxyde de sodium.
• Sachant que la densité du produit déboucheur est d=1,21 déterminer le pourcentage massique en hydroxyde de sodium de la solution commerciale.
• Comparer avec l'indication donnée par l'étiquette. Déterminer en particulier l'écart relatif entre la valeur trouvée et la valeur indiquée par l'étiquette.

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