26/01/2015 C19_Titrage pHmetrique_indicateur_colore.doc 1/2
TS Thème : Agir TP n°19
Chimie Titrage pH-métrique et indicateur coloré Chap.19
Un dosage par titrage direct est une technique de dosage mettant en jeu une réaction chimique totale et rapide.
Document 1 : Dosage par titrage colorimétrique
Dosage possible lorsqu’une des espèces chimiques intervenant dans la réaction du dosage possède une couleur caractéristique, les autres étant incolores. L’équivalence est alors repérée par le changement de couleur de la solution.
On commence toujours par un titrage rapide et peu précis (mL par mL) pour repérer grossièrement le volume V1 à l’équivalence. Puis on effectue de nouveau un titrage pour déterminer de manière très précise le volume équivalent. Pour cela on verse d’un coup un volume (V1 – 2) de solution titrante, puis on poursuit par un goutte à goutte lent jusqu’au changement de couleur.
Document 2 : Titrage utilisant un indicateur de fin de réaction
Si aucune des espèces titrante, titrée ou produite n’est colorée, on peut ajouter à la solution à titrer un indicateur de fin de réaction.
Un indicateur coloré acido-basique dont la zone de virage contient le pH à l’équivalence pHE peut être utilisé comme indicateur de fin de réaction
Indicateur coloré couleur acide zone de virage couleur basique
Hélianthine rouge 3,1 – 4,4 jaune
rouge de crésol jaune orangé 7,2 – 8,6 rose
bleu de bromothymol jaune 6,0 – 7,6 bleu
phénolphtaléine incolore 8,0 – 9,8 rose
Document 3 : titrage par pH-métrie
Un titrage pH-métrique peut être envisagé lorsque la réaction support du titrage est une réaction acido-basique.
En général, la réaction de titrage du réactif A (acide ou base) par le réactif B (respectivement base ou acide) a des coefficients
stœchiométriques égaux à 1 soit : A(aq) + B(aq) → C(aq) + D(aq)
A l’équivalence, le réactif titré et le réactif titrant ont été introduits dans les proportions stœchiométriques et sont totalement consommés d’où : n(A)initial
1 = n(B)versé
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Document 4 : détermination du point d’équivalence par la méthode des tangentes
http://theobromine.uchini.be/video/methode-tangente.swf
Montage pour suivi pH-métrique à légender
26/01/2015 C19_Titrage pHmetrique_indicateur_colore.doc 2/2
Dosage du vinaigre
Objectif : Déterminer le degré d’un vinaigre.
Données : le degré d’acide d’un vinaigre est numériquement égal à la masse d’acide éthanoïque pur contenu dans 100 g de vinaigre. On considère que la masse volumique du vinaigre est égale à 1,0 g.mL-1.
Matériel :
burette graduée de 25,0 mL, pipette jaugée de 10,0 mL et pipette graduée de 5,0 mL + pipeteur, 4 béchers, fiole jaugée de 50,0 mL, éprouvette graduée de 100 mL
pH-mètre déjà étalonné ; agitateur magnétique.
Vinaigre blanc du commerce non dilué
Solution de soude (ou d’hydroxyde de sodium) de concentration CB = 0,10 mol.L-1
Indicateur coloré : phénolphtaléine : 10 gouttes suffisent.
1. Dilution du vinaigre blanc
Il est nécessaire de diluer 10 fois le vinaigre blanc du commerce.
1.1. Proposer un protocole expérimental pour réaliser cette dilution à l’aide du matériel à votre disposition 1.2. Après accord du professeur, réaliser cette dilution.
2. Titrage utilisant l’indicateur de fin de réaction.
2.1. Proposer un protocole pour réaliser le titrage de 10,0 mL de solution S de vinaigre blanc dilué sachant que le pH à l’équivalence est proche de 8. Indiquer le matériel nécessaire au titrage.
2.2. Réaliser le premier dosage grossier et noter le volume à l’équivalence. V = …...
2.3. Réaliser le dosage précis à 0,1 mL près. Noter le volume à l’équivalence : Veq = …...
3. Titrage pH-métrique 3.1. Manipulation
Prélever un volume V1 = 10, 0 mL de solution S. Les verser dans un bécher de 100 mL et ajouter environ 20 mL d’eau distillée pour être sur que la sonde pH-métrique plonge dans la solution.
Introduire le barreau aimanté dans le bécher puis le placer sur l’agitateur magnétique.
Plonger l’électrode du pH-mètre dans la solution (elle doit être bien immergée mais ne doit pas toucher le fond, ni être heurtée par le barreau).
Placer la burette au dessus du bécher en faisant en sorte que la solution puisse couler sans obstacle.
Mettre en route l’agitateur et maintenir une agitation douce en vérifiant que le barreau ne cogne ni l’électrode ni les bords du bécher.
Procéder au titrage en versant la soude :
de 1 mL en 1 mL jusqu’à Veq – 2 mL
puis resserrer les points de 0,2 mL en 0,2 mL jusqu’à Veq + 2 mL
puis finir de 1 mL en 1 mL jusqu’à 25 mL
Sous Regressi créer un tableau avec les grandeurs Volume de soude versé Vb et pH de la solution.
3.1.1 Remplir le tableau à chaque versement de soude. Sauvegarder vos valeurs au fur et à mesure.
3.1.2 Après accord du professeur, imprimer la courbe pH = f(Vb).
3.2. Recherche du point équivalent par différentes méthodes 3.2.1 Méthode de la dérivée
Représenter la courbe dérivée d(pH)
dVb= f (Vb). Cette courbe possède un extremum très prononcé (pic) dont l’abscisse correspond au point d’équivalence E. Donner la valeur de VbE et de pHE pour le vinaigre.
Imprimer.
3.2.2 Méthode des tangentes
Méthode manuelle : en utilisant la courbe, retrouver le volume équivalent en utilisant la méthode des tangentes présentée dans le document 4.
Regressi vous permet un tracé des tangentes en cliquant sur l’icône de pointage et en choisissant tangente.
4. Exploitation
4.1. Ecrire l’équation de la réaction de titrage, sachant que le vinaigre contient principalement de l’acide éthanoïque et que seuls les ions hydroxyde HO-(aq) réagissent lors de cette réaction.
4.2. Retrouver la concentration en acide éthanoïque dans le vinaigre.
4.3. En déduire le degré d’acidité du vinaigre.
