PARTIE COMPRENDRE CH16 THEORIE DE BRONSTED NOTION D’EQUILIBRE CHIMIQUE AE DETERMINATION DU pKA D’UN COUPLE ACIDE-BASE
Notions et contenus Théorie de Brönsted : acides faibles, bases faibles ; notion d’équilibre ; couple acide-base ; constante d’acidité KA. Échelle des pKA dans l’eau, produit ionique de l’eau ; domaines de prédominance (cas des acides carboxyliques, des amines, des acides α-aminés).
Compétences exigibles Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted. Utiliser les symbolismes →, ← et ⇌ dans l’écriture des réactions chimiques pour rendre compte des situations observées. Identifier l’espèce prédominante d’un couple acide- base connaissant le pH du milieu et le pKA du couple.
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour déterminer une constante d’acidité.
Objectifs du TP : mesures de pH, détermination du pKA d’un couple acide/base. Identification du couple AH/A-. Matériel
Vous disposez de deux solutions mère (à venir chercher au bureau) S0A : solution d’acide AH de concentration CA0 = 0,200 mol.L-1
S0B : solution de la base conjuguée A- de concentration CB0 = 0,200 mol.L-1
2 burettes,
pissette d’eau distillée,
pH-mètre étalonné et support,
agitateur magnétique et barreau aimanté, 4 béchers 100mL,
PC avec logiciel de traitement des données.
Les dilutions et mélanges nécessaires seront réalisés à l’aide des burettes graduées.
Utilisez la verrerie disponible pour réaliser les solutions S1 à S6 dont vous mesurerez le pH. Attention : prenez soin de rincer la verrerie avec soin avant de l’utiliser à nouveau.
S VA ( mL ) [AH] en mol.L-1 VB ( mL ) [A-] en mol.L-1 𝒍𝒐𝒈 ([𝑨−]
[𝑨𝑯]) pH
S1 10,0 2,0
S2 10,0 1,0
S3 8,0 4,0
S4 6,0 6,0
S5 4,0 8,0
S6 2,0 10,0
Utilisez le logiciel « Regressi » pour tracer pH en fonction de 𝑙𝑜𝑔 ([𝐴𝐻][𝐴−]) en tenant compte des incertitudes UpH = 0,1 et U 𝑙𝑜𝑔 ([𝐴𝐻][𝐴−]) = 0,1
Déduisez-en le pKA du couple acide/base concerné à partir de la modélisation de la courbe obtenue (ne pas oublier l’incertitude).
Donner l’expression du pH en fonction du pKa
Vous disposez de tables liant les couples acide/base et leurs pKA. Cela ne suffit pas : plusieurs couples ont des pKA très proches et votre résultat est entaché d’une incertitude.
Proposez un protocole complémentaire permettant d’identifier de façon claire le couple acide/base utilisé.
