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Titrage avec suivi pH-métrique
P.63

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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE
90 minutes

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Titrage avec suivi pH-métrique




Le vinaigre d’alcool est une solution aqueuse contenant de l’acide éthanoïque. On peut l’utiliser en cuisine pour conserver les cornichons ou les petits oignons.
Le vinaigre d’alcool contient entre 66 et 88 % d’acide éthanoïque.

➜ Comment déterminer la concentration en acide éthanoïque dans le vinaigre en réalisant un titrage pH‑métrique ?


Objectifs

  • Mettre en œuvre un titrage avec suivi pH‑métrique ou conductimétrique.
  • Exploiter un titrage.


Doc. 1
Schéma du montage

Schéma du montage, concentration en acide éthanoïque dans le vinaigre réalisant un titrage pH-métrique

Données

  • Couple acide‑base : CH3COOH(aq)/\text{CH}_3\text{COOH(aq)/}CH3COO(aq), H3O+(aq)/\text{CH}_3\text{COO}^-\text{(aq), H}_3\text{O}^+\text{(aq)/}H2O(l)\text{H}_2\text{O(l)} et H2O(l)/HO(aq)\text{H}_2\text{O(l)/HO}^-\text{(aq)}
  • Estimation du volume à l'équivalence : VE[13,0 ;17,5]V_\text{E} ∈ [13{,}0 ; 17{,}5] mL
  • Masse molaire de l’acide éthanoïque : M=60,1M = 60{,}1 g⋅mol-1

Doc. 2
Matériel nécessaire

  • Potence, pince et noix de serrage
  • Burette graduée
  • Agitateur magnétique et barreau aimanté
  • Deux béchers de 250 mL
  • pH‑mètre étalonné
  • Flacon de vinaigre
  • Solution de soude (Na+(aq) ; HO(aq))\text{(Na}^+\text{(aq) ; HO}^- \text{(aq))} c=0,100c = 0{,}100 mol⋅L-1
  • Pipette jaugée de 20,0 mL
  • Matériel pour dilution
  • Bécher de déchets

Doc. 3
Principe du titrage pH‑métrique

Un titrage est une technique qui permet de déterminer la concentration d’une espèce chimique en solution reposant sur une réaction chimique, totale et rapide, entre l’espèce à titrer et l’espèce titrante.

Le titrage pH‑métrique est une méthode qui consiste à suivre l’évolution du pH\text{pH} d’une solution lorsqu’on y ajoute, petit à petit, une solution titrante. Il se produit une réaction entre un acide et une base, ce qui modifie le pH\text{pH}. Lorsque les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques, l’équivalence est atteinte. À ce moment‑là, le pH\text{pH} varie brusquement. La mesure du pH\text{pH} permet alors de déterminer le volume à l'équivalence VEV_\text{E} et d'en déduire la concentration de l’espèce titrée dans la solution.

Supplément numérique

Retrouvez une animation sur la réalisation et l'exploitation d'un titrage pH‑métrique

Et téléchargez le code python pour modeliser le tracé de la courbe.

Compétences

RAI/MOD : Modéliser une transformation

REA : Mettre en œuvre un protocole

Questions

1. Pour réaliser le titrage, on utilise une solution de vinaigre diluée vingt fois. Rédiger un protocole permettant de réaliser cette dilution. Préciser le matériel nécessaire.


2. Écrire l’équation de la réaction support du titrage entre l’acide éthanoïque et la soude.


3. Mesurer le pH\text{pH} après chaque ajout de soude, mL par mL, jusqu’à un volume total de 25,025{,}0 mL. Pour la zone où l’on estime que se situe VEV_\text{E}, effectuer des ajouts de 0,20{,}2 mL.


4. Tracer la courbe pH=f(V)\text{pH}= f\text{(V)} et déterminer le volume à l'équivalence VEV_\text{E}.
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5. Déterminer la concentration en masse d'acide éthanoïque dans la solution de vinaigre et comparer le résultat avec la valeur donnée par l’étiquette.
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Synthèse de l'activité

Rédiger une fiche récapitulative présentant le suivi pH‑métrique lors d’un titrage.
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