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Elève Auteur du TP : ... Prénom : ... Classe : TS … Elève Correcteur : ... Prénom : ... Classe : TS …
TS Thème : Agir TP confinement
Chimie TP type ECE : Titrage pH-métrique Chap.19
Titrage d’une solution d’acide méthanoïque (ou acide formique)
Contexte du sujet : Emploi de l’acide formique dans la lutte contre le varroa destructor
Le saviez-vous ?
Dans la nature, l’acide formique est retrouvé dans le dard et les piqûres de plusieurs insectes comme les abeilles et les fourmis, mais aussi sur les poils qui composent les feuilles de certaines plantes telles que les orties. Son nom vient du mot latin formica qui signifie fourmis, car sa première isolation a été réalisée par distillation de corps de fourmis.
Quels sont les effets de l’acide formique sur Varroa destructor ?
Les varroas sont atteints par l’acide formique au niveau du système respiratoire (inhibition de la respiration). La toxicité dépend de trois variables : concentration, température et temps d’exposition des varroas.
Quels sont les avantages et les inconvénients de l’acide formique ?
C’est un composant naturel du miel. Il atteint également d’autres parasites de l’abeille tels que Acorapis woodi, Tropiloelaps cloreoe. Cependant, son efficacité est variable selon les régions et surtout la température.
Quelles sont les conditions climatiques optimales d’utilisation ?
Attention, la température est très importante pour un traitement efficace contre Varroa, sans effets secondaires sur les abeilles :
- de 18 à 22 °C, l’acide formique doit être dilué à 60 %.
- de 15 à 18 °C, l’acide formique doit être dilué à 75 %.
- de 10 à 15 °C, il est conseillé d’utiliser l’acide formique à 85 % (il s’agit généralement de la concentration trouvée dans le commerce). Source : http://adapic.adafrance.org/
Problématique
Un apiculteur souhaite traiter ses ruches contre varroa à l’aide de l’acide formique. Il retrouve un bidon d’acide formique mais celui-ci ne comporte plus d’indication sur son pourcentage massique. Il demande à un chimiste de lui déterminer le pourcentage massique de l’acide formique donc de déterminer sa concentration molaire
Le chimiste commence par faire une dilution au 1/100ème de la solution très concentrée d’acide formique.
Il va réaliser un titrage pH-métrique d’un volume VA= 10,0 mL de la solution diluée d’acide formique à l’aide d’une solution d’hydroxyde de sodium (ou solution de soude) de concentration connue.
Document 1 : Données
L’équation de la réaction support du titrage entre l’acide méthanoïque HCOOH (aq) et l’hydroxyde de sodium (Na+(aq) + HO-(aq) ) s’écrit :
HCOOH
(aq)+ HO
-(aq) HCOO
- (aq)+ H
2O
(ℓ) La masse molaire de l’acide méthanoïque est M = 46,0 g.mol-1.
La concentration de la solution d’hydroxyde de sodium est : CB = 0,300 mol.L-1
Pour une solution d’acide formique à 85%, la concentration molaire est de 22,5 mol.L-1. Cette concentration molaire est proportionnelle au pourcentage massique.
Remarques importantes :
On ajoutera environ 20 mL à la prise d’essai avec de l’eau distillée.
Le pH-mètre est déjà étalonné.
On ne versera pas plus de 25 mL d’une burette lors du titrage.
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1. Liste du matériel à demander au préparateur
Après avoir lu l’ensemble du TP, compléter la liste de matériel ci-dessous
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2. Elaboration d’un protocole
Proposer les différentes étapes d’un protocole permettant de déterminer la concentration molaire de la solution aqueuse diluée d’acide méthanoïque fournie, volume prélevé VA = 10,0 mL, à partir du matériel et des produits mis à disposition. Le raisonnement doit être explicité. La réponse doit comporter un schéma légendé.
Protocole proposé à ne pas réaliser
Verser la solution de soude mL par mL si le pH < 4 ou si le pH > 12 sinon verser la solution de soude 0,4 mL par 0,4 mL. La courbe est donnée page 3.
Arrêter l’expérience pour un volume de solution d’hydroxyde de sodium versé égal à 10,0 mL.
3. Exploitation des résultats obtenus
Faire les calculs permettant de déterminer la concentration molaire de la solution S du flacon.
En déduire Le pourcentage massique de la solution d’acide formique.
Vers quelle température est-il conseillé d’utiliser cette solution ?
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