Chargement de l'audio en cours
Plus

Plus

Acides, tous les mêmes ?
P.176

Mode édition
Ajouter

Ajouter

Terminer

Terminer

ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE
60 minutes

1
Acides, tous les mêmes ?




Pour toute solution neutre ou basique, l’ajout d’un volume d’acide fait diminuer le pH\text{pH}.

➜ Comment varie le pH\textbf{pH} d’une solution par ajout d’acide ?


Objectifs

  • Comparer la force d’acides ou de bases courants.
  • Mesurer le pH\text{pH} de solutions acides ou basiques.


Doc. 1
Matériel nécessaire

  • Deux fioles jaugées de 50,050{,}0 mL
  • pH-mètre et solutions étalon pH=4\text{pH} = 4 et pH=7\text{pH} = 7
  • Pipettes jaugées de 5,005{,}00 mL, 10,010{,}0 mL et 20,020{,}0 mL
  • Pipette graduée de 2020 mL
  • Pissette d’eau distillée
  • Bécher poubelle
  • Béchers
  • Papier joseph
  • Solution de chlorure d'hydrogène S1\text{S}_1 de concentration c1=5,0×102c_1 = 5{,}0 \times 10^{-2} mol⋅L-1
  • Solution d’acide éthanoïque S2\text{S}_2 de concentration c2=5,0×102c_2 = 5{,}0 \times 10^{-2} mol⋅L-1

Doc. 2
Acide fort ou faible ?

Soit AH(aq)\text{AH(aq)} un acide fort, sa réaction avec l’eau est totale et s’écrit :

AH(aq)+H2O(l)A(aq)+H3O+(aq)\mathrm{AH}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightarrow \mathrm{A}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq})

Si AH(aq)\text{AH(aq)} est un acide faible, sa réaction avec l’eau n’est pas totale. Le système chimique atteint un état d’équilibre dont l’état final est caractérisé par la coexistence des réactifs et des produits dans le milieu réactionnel. Pour symboliser cet équilibre, l’équation de la réaction s’écrit :

AH(aq)+H2O(l)A(aq)+H3O+(aq)\mathrm{AH}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftarrows \mathrm{A}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq})

Doc.3
Incertitude de mesure

Lorsque l’on réalise plusieurs fois la mesure de la même grandeur XX, on peut calculer une incertitude dite de répétabilité à l’aide de la formule suivante :

u(X)=σnu(X)=\dfrac{\sigma}{\sqrt{n}} u(X)u(X) : incertitude statistique
σ\sigma : écart-type expérimental
nn : nombre de mesures

Données

  • Couples acide-base : HCl(aq)/Cl(aq)\mathrm{HCl}(\mathrm{aq}) / \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq}) et CH3COOH(aq)/CH3COO(aq)\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}(\mathrm{aq}) / \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO}^{-}(\mathrm{aq})
  • Concentration standard : c=1c^{\circ}=1 mol⋅L-1
  • Relation entre pH\textbf{pH} et concentration en ion oxonium :
    pH=log([H3O+]c0)\mathrm{pH}=-\log \left(\dfrac{\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]}{c^{0}}\right) et [H3O+]=c10pH\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]=c^{\circ} \cdot 10^{-\text{pH}}

Compétences

RAI/ANA : Élaborer un protocole

REA : Mettre en œuvre un protocole

REA : Respecter les règles de sécurité

REA : Effectuer des mesures avec des capteurs

Questions

1. Proposer un protocole pour préparer 50,050{,}0 mL de solution de chlorure d'hydrogène et 50,050{,}0 mL d’acide éthanoïque de concentration 1,0×1021{,}0 \times 10^{-2} mol⋅L-1 à partir des solutions S1\text{S}_1 et S2\text{S}_2. Le mettre en œuvre après validation du professeur.


2. Mesurer le pH\text{pH} des solutions réalisées et en déduire les concentrations en ion oxonium H3O+(aq)\text{H}_3\text{O}^+\text{(aq)} dans chaque solution.


3. À partir des mesures de l’ensemble de la classe, calculer les incertitudes sur la mesure du pH\text{pH} et sur la concentration en ion oxonium u([H3O+])u([\text{H}_3\text{O}^+]).


4. Comparer la concentration en ion oxonium avec celle des acides apportés en solution.


5. En déduire comment écrire les équations de réaction des deux espèces avec l'eau.


6. En déduire les équations de réaction des deux espèces avec l'eau.
Voir les réponses

Synthèse de l'activité

Le caractère fort ou faible peut aussi être utilisé pour caractériser une base. Comment doit-on écrire les équations des réactions de bases fortes et faibles avec l’eau ?
Voir les réponses
Utilisation des cookies
En poursuivant votre navigation sans modifier vos paramètres, vous acceptez l'utilisation des cookies permettant le bon fonctionnement du service.
Pour plus d’informations, cliquez ici.