Terminale S Thème Constitution et transfo. matière Chap.3 Programme 2020
TP N°3-1 : Dosages conductimétrique et pHmétrique
1. Contexte
Une entreprise chimique demande à un laboratoire d'analyses de contrôler le plus précisément possible la concentration d'une solution d'acide chlorhydrique qu'elle utilise régulièrement. La concentration de cette solution doit être proche de 0,1 mol.L.
-1.
Celui-ci doit mettre au point une technique rapide et fiable. Pour ce faire ,le laboratoire va tester plusieurs méthodes.
2. Précisons et incertitudes
Pour tous les titrages qui vont suivre :
→
la solution titrante (dans la burette) est une solution d'hydroxyde de sodium de concentration c
b= (10,0 ± 5,0) mmo1.L
-1→
la burette est de classe A, l'incertitude élargie est alors 0,03 mL. ce qui signifie par exemple que pour un volume lu de 12,0 mL, la valeur est(12,00 ± 0,03) mL
→
La pipette jaugée est de classe A, l'incertitude élargie est alors 0,02 mL le volume prélevé est donc v
a= (10,00 ± 0,02) mL
→
L’incertitude sur une mesure unique s’exprime par : si G = G
1×
GG23
alors l’incertitude U(G) s’écrit
𝑈 (𝐺)
𝐺
= √ (
𝑈 (𝐺1)𝐺1
)
2+ (
𝑈 (𝐺2)𝐺2
)
2+ (
𝑈 (𝐺3)𝐺3
)
23. Titrage pH-métrique
3.1. Manipulations( C : Réaliser)
→
Matériel : burette de classe A — solution d'hydroxyde de sodium de concentration c
b— pipette jaugée 10 mL —solution d'acide chlorhydrique à tester — agitateur magnétique — pH-mètre
étalonné + sonde — bécher 250 mL haut pour le dosage — 2 bechers 50 mL pour les solutions titrante et titrée.
→
Réaliser le montage correspondant au schéma ci-contre en suivant les indications : * Conditionner et remplir la burette avec la solution d'hydroxyde de sodium
* Prélever, avec une pipette conditionnée, 10 mL de la solution inconnue.
* Disposer sous la burette le bécher contenant le volume prélevé (10 mL) de la solution d'acide chlorhydrique et ajouter suffisamment d'eau pour que la sonde du pH-mètre puisse être totalement immergé.
* Règler une agitation modérée.
→
Ajouter successivement les volumes de solution titrante correspondant aux valeurs du tableau .Après chaque ajout de solution titrante, noter la valeur affichée par le pH-mètre après stabilisation.
V( mL) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,2 8,4 8,6
pH
V( mL) 8,8 9,0 9,2 9,4 9,6 9,8 10,0 10,2 10,4 10,5 10,6 10,8 11,0 11,2 pH
V( mL) 11,4 11,6 11,8 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0
pH
Terminale S Thème Constitution et transfo. matière Chap.3 Programme 2020
3.2. Exploitations ( C : Valider)
→
Tracer la courbe des variations du pH en fonction du volume de solution titrante ajouté en utilisant les échelles : 1 cm pour 1 mL et pour les pH : 1 cm pour 1 unité pH .
→
Déduire du tracé, en précisant la technique utilisée, le volume équivalent : 𝑉
𝑒𝑞→
A partir de la relation à l’équivalence, calculez la concentration de la solution d’acide chlorhydrique testée : 𝐶
𝐴→
Exprimez le résultat final sous la forme 𝐶
𝐴± U(𝐶
𝐴)
4. Titrage conductimétrique
4.1. Manipulations ( C : Réaliser)
→
Matériel : burette de classe A — solution d'hydroxyde de sodium de concentration c
h— pipette jaugée 10 mL — solution d'acide chlorhydrique à tester — agitateur magnétique — conductimètre + sonde
— bécher 250 mL haut pour le dosage — 2 bechers 50 mL pour les solutions titrante et titrée.
→
Réaliser le montage correspondant au schéma ci-contre en suivant les indications :
* Remplir la burette avec la solution d'hydroxyde de sodium
* Disposer sous la burette le bécher contenant le volume prélevé (10 mL) de la solution d'acide chlorhydrique et ajouter suffisamment d'eau pour que la sonde du conductimètre puisse être totalement immergé
* Régler une agitation modérée.
* Le conductimètre doit être utilisé avec le calibre 20mS/cm
→
Ajouter successivement les volumes de solution titrante correspondant aux valeurs du tableau (feuille bilan).
Après chaque ajout de solution titrante, noter la valeur affichée par le conductimètre après stabilisation.
V( mL) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0
σ(mS/cm)
V( mL) 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0
σ(mS/cm)
4.2. Exploitations ( C : Valider)
→
Tracer la courbe des variations de la conductivité en fonction en fonction du volume de solution titrante ajouté en utilisant les échelles : 1 cm pour 1 mL et 1 cm pour 0,25 mS/cm .
→
Déduire du tracé, en précisant la technique utilisée, le volume équivalent : 𝑉
𝑒𝑞→
A partir de la relation à l’équivalence, calculez la concentration de la solution d’acide chlorhydrique testée : 𝐶
𝐴→
