Transcript Chapitre 10 : Dosage par titrage direct (Cours p 470

Chapitre 10 : Dosage par titrage direct (Cours p 470-473)
TP 2 : Dosage d'un déboucheur par suivi conductimétrique
Sur l’étiquette d’un flacon de Destop®, on peut lire : «Destop, déboucheur
surpuissant, produit corrosif, contient de l’hydroxyde de sodium (soude caustique),
solution à 10 % en masse».
L’objectif de ce TP est de contrôler la qualité d’un flacon de Destop® par titrage
conductimétrique.
Le Destop® se présente sous forme d’une solution visqueuse de densité d = 1,12.
On rappelle que l’hydroxyde de sodium est, à température ambiante, un solide
blanc de formule NaOH(s) ; sa réaction avec l’eau, particulièrement exothermique,
consiste en sa dissociation en ions sodium et en ions hydroxyde, qui conduit à une
solution aqueuse électrolytique appelée soude.
Données :
Ion
Na+
H3O+
Cl-
HO-
Conductivité molaire
ionique λ° (mS.m².mol-1)
5,01
34,98
7,63
19,86
Masses molaires atomiques en g.mol−1: M(H) = 1,0 ; M(C) = 12,0 ; M(O) = 16,0 ; M(Na) = 23,0 ; M(Cl)
= 35,5
I- Principe du dosage
1) La réaction support du titrage
Lorsqu’on verse la solution titrante, une réaction chimique se produit dans le mélange réactionnel : elle
sert de support au titrage par dosage. Ici, on prendra appui sur une réaction acido - basique entre les
espèces présentes dans le Destop® et une solution aqueuse d’acide chlorhydrique HCl à la concentration
CA = 0,100 mol.L−1.
a) Quelles doivent être les trois caractéristiques d’une réaction de titrage ?
b) Quels sont les ions présents dans la solution titrante? dans la solution titrée?
c) Établir l’équation de la réaction acido-basique support du dosage.
d) Rappeler la loi de Kohlraush.
e) Parmi les quatre ions mis en jeu, quels sont les deux ions ayant la plus grande conductivité molaire
ionique? Proposer une interprétation.
2) Le principe du suivi conductimétrique
a) Première partie du titrage : avant l’équivalence
i) Préciser le nom du réactif limitant.
ii) Pour chacun des 4 ions a priori présents, préciser l’évolution de sa quantité de matière en milieu
réactionnel au cours du titrage : en déduire l’influence de cette évolution sur la conductivité mesurée.
iii) L'ajout d'eau distillée aurait-elle un effet sur l'évolution de la conductivité ?
b) Seconde partie du titrage : après l’équivalence
Mêmes questions qu’au a).
II- Protocole de titrage
Les techniciens du laboratoire ont préparé une solution S B de Destop diluée 25 fois.
Matériel : Conductimètre étalonné
Burette gradué + support
Pipettes jaugées 5mL ; 10mL ; 20 mL
Fiole jaugée 100 mL
Bécher 250 mL
Agitateur magnétique
Verre à pied (poubelle)
Pissette d'eau distillée
Solution titrée SB
Solution titrante Sa d'acide chlorhydrique de concentratrion c a = 1,00.10-1 mol.L-1
Manipulation :
→ Préparer un volume VB’ = 100,0 mL de solution diluée SB’ de Destop, obtenue par dilution au dixième
de la solution SB
→ Introduire cette solution dans un bécher de 250 mL et ajouter environ 100 mL d’eau distillée
→ Doser la solution diluée SB' à l'aide de la solution d'acide chlorhydrique (c a = 1,00.10-1 mol.L-1)
Remarque : - Rincer au préalable la sonde conductimétrique avec de l’eau distillée (au-dessus du verre à
pied), l’essuyer délicatement et la placer dans le bécher de façon à ce qu’elle soit correctement immergée.
- La solution SA sera versée mL par mL ; ce volume sera noté VA. Après chaque ajout, il faut
mesurer la conductance. Veillez à bien choisir le calibre adapté sur le multimètre.
- Reporter les valeurs mesurées dans un tableau pour V A compris entre 0 et 25 mL.
- Tracer le graphe représentatif de σ = f(VA) en optimisant l’échelle pour que la courbe
recouvre la totalité de la feuille en orientation paysage. Ne reliez pas les points !!
3) Exploitation des résultats
a) Faire un schéma du dispositif expérimental
Le graphique présente deux parties linéarisables. Les modéliser.
b) Retrouve-t-on les variations anticipées au I-2)?
A l’intersection des droites se situe le point équivalent, correspondant à la conductivité minimale du
mélange.
c) Déterminer le volume équivalent, V Aeq.
d) Pourquoi la conductivité y est-elle minimale?
e) Construire un tableau d’avancement associé à la réaction de titrage à l’équivalence.
f) Donner une définition de l’équivalence.
g) Établir une relation entre C A, VAeq, CB’ et VB’.
h) Calculer la concentration C B en hydroxyde de sodium de la solution SB puis la concentration Cexp de la
solution commerciale de Destop®.
i) Les résultats sont-ils en accord avec les indications de l’étiquette?
Pour aller plus loin : Quelles sont les étapes de construction d’un protocole de TP de titrage ?
→ Comment détermine-t-on la concentration du réactif titrant avant de «faire le TP»?
→ Comment détermine-t-on le volume que l'on va prélever de solution à titrer ?
Fiche matériel
Matériel : (X 8)
Conductimètre + sonde + solution étalon (KCl 10-1 mol.L-1)
Burette + support
Agitateur magnétique
Pissette
Bécher 250 mL
2 Bécher 100
Fiole 100 mL + poire à pipeter
Pipette 10 mL
Verre à pied
Eprouvette 100 mL
Papier millimétré
Solutions :
Acide chlorhydrique ca = 1,00.10-1 mol.L-1 → 500mL
Destop dilué 25 fois → 250 mL
Bouteille de Destop