L'étiquette d'une solution d'acide chlorhydrique porte les
données suivantes : d=1,189 et t=38 %.
Préciser à quoi correspondent ces informations.
6
Soude
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Crédits : Andréa Aubert/EDS
On dispose au laboratoire d'un flacon
de soude de titre massique γ=20 g·L-1.
Déterminer la concentration en quantité de matière de cette solution.
Donnée
Masse molaire de l'hydroxyde de sodium : M=40,0 g·mol-1
7
Dosages pH‑métrique et conductimétrique
1. Dresser la liste du matériel nécessaire à la r éalisation d'un titrage avec suivi pH‑métrique et faire le schéma du montage.
Dessinez ici
2. Dresser la liste du matériel nécessaire à la réalisation d'un titrage avec suivi conductimétrique et faire le schéma du montage.
Dessinez ici
8
Volume à l'équivalence
On réalise deux titrages de deux solutions avec des
méthodes de suivi différentes.
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Crédits : Lelivrescolaire.fr
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Déterminer les volumes à l'équivalence.
Pour commencer
Concentration d'une solution
9
Détermination d'une concentration
✔ APP : Extraire l'information utile
Dans un catalogue, on trouve deux références de soude,
pour lesquelles on peut lire :
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Calculer les concentrations en quantité de matière des deux solutions.
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Concentration d'acide chlorhydrique
✔ APP : Extraire l'information utile
Exprimer, puis calculer la concentration en masse
d'acide chlorhydrique en (g·L-1) dont la densité est
d=1,18 et dont le titre massique est t=30%.
11
Concentration de soude
✔ REA : Appliquer une formule
Calculer la concentration en masse d'hydroxyde de sodium dont la densité est d=1,11 et dont le titre massique est t=10%.
Donnée
Masse molaire de l'hydroxyde de sodium : M=40,0 g·mol-1
Titrage avec suivi pH‑métrique
12
Titrage de l'acide chlorhydrique
✔ APP : Faire un schéma
On souhaite vérifier la concentration d'une solution
d'acide chlorhydrique en réalisant un titrage avec
suivi pH‑métrique. Pour cela, le dosage d'un volume
V=20,0 mL de la solution de concentration c inconnue
par de la soude (Na+(aq) ; HO−(aq)) de concentration
cB=1,00×10−1 mol⋅L-1 est réalisé.
1. Faire le schéma du montage.
Dessinez ici
2. Écrire l'équation de la réaction acide‑base qui se produit dans le bécher.
Les mesures du pH sont relevées dans ce tableau :
VB
0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
18,5
pH
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,7
1,8
2,1
2,6
2,9
VB
18,8
19,0
19,2
19,5
19,8
20,0
21,0
22,0
23,0
24,0
25,0
pH
3,3
7,0
10,7
11,1
11,3
11,4
11,7
11,9
12,0
12,0
12,1
3. Tracer la courbe pH=f(VB).
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4. Déterminer le volume à l'équivalence VE.
5. Exprimer puis calculer la concentration en quantité de matière en acide chlorhydrique.
Données
Couples acide‑base :
H3O+(aq)/H2O(l) et H2O(l)/HO−(aq)
13
Titrage de l'ammoniaque
✔ VAL : Exploiter un ensemble de mesures
L'ammoniaque est une solution
aqueuse d'ammoniac NH3(aq) utilisée
en teinturerie pour raviver les couleurs
des tissus ou nettoyer les taches.
On réalise le dosage d'un volume V=20,0 mL d'une
solution commerciale d'ammoniac diluée vingt
fois par de l'acide chlorhydrique de concentration
cA=5,0×10−2 mol⋅L-1. L'équation de la réaction support
du dosage s'écrit :
NH3(aq)+H3O+(aq)→NH4+(aq)+H2O(l)
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1. Identifier les deux couples acide‑base.
2. Déterminer le volume à l'équivalence.
3. En déduire la concentration de l'ammoniaque diluée, puis celle de la solution commerciale.
14
Titrage de l'acide éthanoïque
✔ RAI/ANA : Choisir un protocole
On souhaite vérifier la concentration cA d'une solution
d'acide éthanoïque CH3COOH(aq). Pour cela, on dose un volume VA=10,0 mL d'acide éthanoïque par de la soude de concentration c=1,00×10−1 mol⋅L-1. On ajoute, avant de commencer le dosage, 150 mL d'eau distillée.
1. Faire le schéma du montage qui permet de réaliser ce titrage avec suivi conductimétrique.
Dessinez ici
2. Écrire l'équation de la réaction support du titrage.
3. Déterminer le volume à l'équivalence à partir de la courbe ci‑dessous.
4. Déterminer la concentration en acide éthanoïque.
Doc.
Suivi conductimétrique du dosage
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Donnée
Couples acide‑base :
CH3COOH(aq)/CH3COO−(aq),H3O+(aq)/H2O(l) et H2O(l)/HO−(aq)
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Titrage des ions chlorure
✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation
On souhaite déterminer la concentration en ion chlorure
de l'eau de mer. Pour cela, on réalise un titrage
par suivi conductimétrique d'un volume V=10,0 mL
d'eau de mer diluée dix fois par une solution de
nitrate d'argent (Ag+(aq);NO3−(aq)) de concentration
c2=1,00×10−1 mol⋅L-1. La réaction support du dosage est une réaction de précipitation au cours de laquelle
se forme du chlorure d'argent AgCl(s). On ajoute 200 mL
d'eau avant de commencer le dosage.
1. Faire le schéma du montage.
Dessinez ici
2. Écrire l'équation de la réaction support du dosage.
3. Le volume à l'équivalence est VE=15,2 mL. En déduire la concentration en ion chlorure de l'eau de mer.
Programmation avec Python
16
Calcul de quantités de matière
✔ REA/MATH : Utiliser un langage de programmation
On réalise le dosage de la soude par l'acide chlorhydrique.
À l'état initial, on introduit un volume
V=10,0 mL de soude (Na+(aq) ; HO−(aq)) de concentration
c=1,00×10−3 mol⋅L-1 dans un bécher et on verse l'acide chlorhydrique (H3O+(aq) ; Cl−(aq)) de concentration c′=5,00×10−4 mol⋅L-1.
1. Exprimer, puis calculer les quantités de matière d'ions initialement introduites dans le mélange.
2. Préciser quelles sont les solutions titrantes et titrées.
3. Écrire l'équation de la réaction support du titrage.
4. Calculer le volume à l'équivalence VE.
On étudie le mélange avant l'équivalence.
5. Écrire le programme, en langage Python, permettant de calculer la quantité de matière d'ions hydroxyde restant dans le mélange lorsqu'on verse un volume V′ d'acide chlorhydrique.
6. Donner les quantités de matière d'ions hydroxyde pour V′ égal à 2,00 mL, 5,00 mL, 15,0 mL et 20,0 mL.
17
Représentation des quantités de matière
✔ REA/MATH : Utiliser un langage de programmation
On réalise un mélange contenant un volume V1=50,0 mL
d'acide nitrique (H3O+(aq);NO3−(aq)) de concentration
c1=2,00×10−3 mol⋅L-1 avec un volume V2 de soude
(Na+(aq);HO−(aq)) de concentration
c2=5,00×10−3 mol⋅L-1.
1. Écrire le programme, en langage Python, permettant
de calculer la quantité de matière d'ions présents dans le
mélange lorsqu'on verse un volume V2 de soude.
2. Donner les quantités de matière d'ions pour V2=10,0 mL,
V2=20,0 mL et V2=40,0 mL.
Une notion, trois exercices
Différenciation
Données
Couples acide‑base : C3H7COOH(aq)/C3H7COO−(aq),
H3O+(aq)/H2O(l)
et
H2O(l)/HO−(aq)
CH3COOH(aq)/CH3COO−(aq),H3O+(aq)/H2O(l)
et
H2O(l)/HO−(aq)
HCOOH(aq)/HCOO−(aq),H3O+(aq)/H2O(l)
et
H2O(l)/HO−(aq)
18
Volume à l'équivalence
✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours
On place dans un bécher un volume V1=10,0 mL
d'acide butanoïque C3H7COOH(aq) de concentration
c1=2,00×10−3 mol⋅L-1. On ajoute progressivement un
volume de soude de concentration c2=5,00×10−3 mol⋅L-1.
1. Faire le schéma du montage.
Dessinez ici
2. Écrire l'équation de la réaction support du titrage.
3. Calculer le volume à l'équivalence du dosage.
19
Concentration d'une solution
✔ APP : Faire un schéma
On réalise le titrage avec suivi pH‑métrique
d'un volume V=10,0 mL d'acide éthanoïque CH3COOH(aq)
par de la soude de concentration c=1,00×10−1 mol⋅L-1.
1. Écrire l'équation de la réaction support du dosage.
2. Le volume versé à l'équivalence est VE=12,3 mL.
Exprimer, puis calculer la concentration de la solution.
20
Exploitation d'une courbe
✔ APP : Faire un schéma
On réalise le dosage de 20 mL d'acide méthanoïque
HCOOH(aq) dilué dix fois par de la soude de concentration
c=2,0×10−2 mol⋅L-1. On obtient la courbe ci‑dessous.
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Crédits : Lelivrescolaire.fr
1. Faire le schéma du montage.
Dessinez ici
2. Écrire l'équation de la réaction support du dosage.
3. Déterminer le volume à l'équivalence du dosage.
4. Calculer la concentration en quantité de matière
d'acide méthanoïque dans la solution diluée et en
déduire celle de la solution commerciale.
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