NOMS DU BINOME : 2PRO OL M SERRE
HYGIENE ET SECURITE 2 (HS2) : LES LIQUIDES D'USAGE COURANT QUE CONTIENNENT-ILS ET QUELS RISQUES PEUVENT-ILS PRESENTER ? TP7 : dosage acide - base par pH-métrie en EXAO. Durée 1h30 environ. Noté sur 20.
FICHE ELEVE
Capacités visées :
• Lire et exploiter les informations données sur l'étiquette d'un produit chimique de laboratoire ou d'usage domestique (pictogrammes, composition …)
• Identifier les règles et dispositifs de sécurité adéquats à mettre en œuvre.
• Réaliser une manipulation ou une expérience après avoir recensé les risques encourus et les moyens à mettre en œuvre.
• Reconnaître expérimentalement le caractère acide ou basique ou neutre d'une solution.
• Réaliser un dosage acide – base.
Connaissances visées :
• Savoir que les pictogrammes et la lecture de l'étiquette d'un produit chimique renseignent sur les risques encourus et sur les moyens de s'en prévenir, sous forme de phrases de risques et de sécurité.
• Reconnaître et nommer le matériel et la verrerie de laboratoire employés lors des manipulations.
• Savoir qu'une solution acide a un pH inférieur à 7 et qu'une solution basique a un pH supérieur à 7.
Matériel :
• 1 ordinateur avec le logiciel Atelier Scientifique pour les LP.
• 1 console Primo avec son câble USB et son adaptateur électrique branchés.
• 1 sonde pH-métrique et 1 capteur pH-mètre branchés.
• 1 burette graduée sur support.
• 1 agitateur magnétique et son barreau aimanté.
• 1 pipette graduée 10 mL et son dispositif d'aspiration.
• 1 bécher 100 mL marqué "soude".
• 1 bécher 50 mL marqué "acide chlorhydrique".
• 1 bécher 100 mL marqué "dosage acide – base".
• 1 flacon marqué "récupération soude".
• 1 flacon marqué "rinçage sonde".
• 1 bocal contenant une solution tampon de pH = 7.
• Du papier-Joseph
• 1 flacon compte-gouttes de BBT.
• Gants et lunettes
Problématique :
Réaliser le dosage d'un acide fort (l'acide chlorhydrique) par une base forte (l'hydroxyde de sodium ou soude) afin de déterminer ou de vérifier la concentration de l'acide, connaissant celle de la base. Il faut pour cela déterminer le volume d'équivalence, c'est à dire le volume pour lequel il y a autant d'ions H3O+ apportés par l'acide que d'ions OH- apportés par la base.
NOMS DU BINOME : 2PRO OL M SERRE
HYGIENE ET SECURITE 2 (HS2) : LES LIQUIDES D'USAGE COURANT QUE CONTIENNENT-ILS ET QUELS RISQUES PEUVENT-ILS PRESENTER ? TP7 : dosage acide - base par pH-métrie en EXAO. Durée 1h30 environ. Noté sur 20.
I) Préparation de la partie "chimie" du TP : 1. Préparation de la burette : NOTE SUR 1,5 :
a) Vider le contenu de la burette dans le flacon "rinçage sonde".
b) Vider ce flacon dans l'évier (il ne contient en principe que de l'eau).
c) Verser environ 50 mL d'hydroxyde de sodium (ou soude) de la bouteille sur la paillasse du professeur dans le bécher marqué "soude".
d) Rincer la burette avec la solution de soude, en versant 4-5 mL robinet ouvert et en récupérant ce qui tombe dans le flacon marqué "récupération soude".
e) Remplir la burette avec la solution de soude 1 ou 2 mL au dessus du 0.
f) Enlever les mL en trop en ouvrant le robinet au-dessus du flacon "récupération soude" et ajuster au 0.
2. Préparation du bécher "dosage acide – base" : NOTE SUR 2,5 :
a) Verser environ 20 mL d'acide chlorhydrique de la bouteille posée sur la paillasse du professeur dans le bécher marqué "acide chlorhydrique".
b) Verser dans le bécher marqué "dosage acide – base" environ 25 mL d'eau distillée.
c) Prélever à l'aide de la pipette jaugée 10 mL d'acide chlorhydrique et les mettre dans le bécher marqué
"dosage acide – base".
d) Compléter ce bécher d'eau distillée jusqu'à la graduation 50 mL (pas plus).
e) Ajouter 5 gouttes de BBT.
f) Introduire le barreau aimanté.
g) Placer l'agitateur magnétique sous la burette et le bécher marqué "dosage acide – base" sur l'agitateur sous la burette.
h) Vérifier que la sonde pH-métrique est dans la pince sur la burette.
Appel n°1 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre préparation "chimie".
II) Préparation de la partie "EXAO" du TP : 1. Préparation du matériel : NOTE SUR 0,5 :
Vérifier que la console primo est branchée à la prise électrique, elle-même allumée, et reliée par le câble USB à l'ordinateur. Allumer l'ordinateur et demander clavier et souris au professeur.
2. Paramétrage du logiciel : NOTE SUR 1,5 :
a) Ouvrir le logiciel "Atelier Scientifique Jeulin" (par Démarrer / Programmes) et sélectionner la première icône "Atelier Scientifique généraliste pour les LP". Confirmer par "OK".
b) L'icône "Acquisition" est normalement déjà sélectionnée. Si non, cliquer dessus.
c) Dans l'onglet "Paramétrage", glisser et déposer l'icône 1 "pH-mètre" sur une des voies en ordonnée.
d) Cliquer sur l'onglet "Grandeur" et vérifier qu'il y a "pH", "u.pH", mini "0" et maxi "14".
e) Glisser et déposer l'icône "Manuelle" sur l'axe des abscisses.
f) Cliquer sur l'onglet "Grandeur" et le régler comme ci-contre.
g) Cliquer sur l"onglet "Echantillonné" et désactiver Échantillonné.
3. Étalonnage du pH-mètre : NOTE SUR 1,25 :
a) Cliquer sur l'onglet "Afficheur" et sélectionner "1 pH-mètre".
b) Rincer la sonde pH-métrique avec de l'eau distillée en récupérant le liquide dans le flacon marqué
"rinçage sonde", la sécher délicatement avec du papier-Joseph, puis la plonger dans la solution tampon pH = 7.
c) Utiliser le bouton de droite ( ) du capteur pour ajuster la valeur du pH à 7.
d) Rincer la sonde pH-métrique comme dans le b) puis la plonger dans la solution à doser.
Appel n°2 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre préparation "EXAO".
NOMS DU BINOME : 2PRO OL M SERRE
HYGIENE ET SECURITE 2 (HS2) : LES LIQUIDES D'USAGE COURANT QUE CONTIENNENT-ILS ET QUELS RISQUES PEUVENT-ILS PRESENTER ? TP7 : dosage acide - base par pH-métrie en EXAO. Durée 1h30 environ. Noté sur 20.
III) Lancement du TP et enregistrement : NOTE SUR 6,75 :
1. Vérifier que le barreau aimanté ne touche pas la sonde puis allumer l'agitateur magnétique.
2. Cliquer sur l'icône "Lancer".
3. Compléter la boite de dialogue par "Dosage acide fort base forte" puis cliquer sur "Lancer".
4. Inscrire dans l'affichage "Paramétrage" le volume de soude versé (0 pour l'instant) et cliquer sur "OK suivant".
5. Cliquer sur l'onglet "Afficheur" et sélectionner "1 pH-mètre".
6. Verser 4 mL de soude dans le bécher, attendre que la valeur du pH se stabilise puis mettre 4 là où il y avait 0 puis "OK suivant".
7. Refaire la même chose qu'au 6. pour les volumes suivants : 7, 8 ; 9 ; 10 jusqu'à 24 mL, et compléter : La solution à doser passe du jaune au vert pour un volume de soude égal à : …...
La solution à doser passe du vert au bleu pour un volume de soude égal à : …...
8. Le dosage étant terminé, cliquer sur l'icône "Stop".
9. Cliquer sur "Fichier /enregistrer sous" et mettre le nom "Dosage acide base - noms du binôme".
Appel n°3 : appeler l'enseignant pour lui montrer vos points et votre courbe tracée point par point.
IV) Tracer la courbe : NOTE SUR 1 :
1. Dans la barre d'outils, cliquer sur l'icône "Traitement des données".
2. Une fenêtre d'atelier apparaît. Choisir l'onglet d'activité "Lissage"et choisir dans "Méthode" "Bspline 5"
afin d'obtenir le meilleur tracé. Appeler cette "Nouvelle grandeur" "pH1"
3. Cliquer sur "Tracer". Une nouvelle courbe apparaît.
V) Obtenir le volume V a à l'équivalence : NOTE SUR 4 : 1. Méthode des tangentes.
a) Sélectionner dans la barre de menus "Outils" la fonction "Tangentes pH".
b) Déplacer, à l'aide de la souris, les 3 points de contrôles afin de positionner les droites supérieures et inférieures tangentiellement à la courbe au niveau des virages (voir ci-dessous).
c) Appuyer sur la touche "Entrée" du clavier pour fixer la droite médiane.
d) Utiliser l'Outil "Coordonnées" pour lire le volume et la valeur du pH à l'équivalence.
e) Cliquer ou appuyer sur "Entrée" pour fixer cette valeur.
f) Reporter vos valeurs :
• pH à l'équivalence : …...
• volume à l'équivalence Va = …...
2. Méthode des dérivées.
a) Choisir dans la fenêtre d'atelier l'onglet "Dérivée".
b) Cliquer sur "Tracer".
c) Sélectionner dans la barre de menus "Outil" la fonction "Pointeur".
d) Placer le pointeur sur le maximum de la courbe dérivée.
e) Lire le volume à l'équivalence.
f) Reporter votre valeur : volume à l'équivalence Va = ...
Appel n°4 : appeler l'enseignant pour lui montrer vos réponses et votre graphique.
VI) Fin de l'EXAO et rangement du poste de travail. NOTE SUR 2 :
1. Enregistrer votre fichier à nouveau et imprimer votre graphique sur l'imprimante.
2. Vider le reste de la burette dans le bécher marqué "dosage acide – base".
3. Rincer votre burette à l'eau distillée en récupérant le liquide dans le flacon marqué "rinçage sonde". La remplir d'eau distillée jusqu'au 0.
4. Rincer la sonde pH-métrique avec de l'eau distillée en récupérant le liquide dans le flacon marqué "rinçage sonde". Vider le flacon dans l'évier.
5. Poser tous vos béchers utilisés sur la paillasse du professeur aux emplacements marqués.
6. Finir de ranger et nettoyer votre paillasse.
Appel n°5 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre rangement.
