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Activité expérimentale Titrage du vinaigre blanc Terminale S Fiche élève n°2 Protocole 1 Préparation de la solution S - Réaliser une dilution au 1/10 (par 10) cela revient à diviser par 10 la concentration de la solution mère. Si on désire faire 100 mL de solution fille il faut donc prélever 10 mL de la solution mère que l’on place dans une fiole jaugée de 100 mL : - On verse de la solution mère dans un becher. - On en prélève 10 mL (en réalité 10,0 mL avec une pipette jaugée) à l’aide d’une pipette jaugée munie d’une propipette, on verse le tout (attention : s’arrêter au 2ième trait si on a une pipette 2 traits) dans une fiole jaugée de 100 mL. - On complète avec 2/3 d’eau distillée, on agite pour homogénéiser, puis on complète avec de l’eau jusqu’au trait de jauge. - On agite bien afin d’homogénéiser la solution. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Activité expérimentale Titrage de la vitamine C Terminale S Fiche élève n°3 Protocole 2 Dosage n° 1 : colorimétrique Pour déterminer la zone de virage nous allons faire un premier titrage rapide colorimétrique. - Remplir la burette avec la solution d'hydroxyde de sodium de concentration Cb = 0,2 mol.L-1. - « Faire le zéro » de la burette avec la solution aqueuse de soude. - Placer 20,0 mL de la solution S dans un bécher de 100 mL prélevée à l’aide d’une pipette jaugée. Ajouter environ 20 mL d’eau distillée et quelques gouttes de l’indicateur PP. - Placer le bécher sous la burette, sur agitateur magnétique. - Verser la solution d’hydroxyde de sodium jusqu'à observer un changement de couleur. - Noter le volume versé à l’équivalence. Dosage n° 2 : pH métrique - Remplir la burette avec la solution d'hydroxyde de sodium de concentration Cb = 0,2 mol.L-1. - « Faire le zéro » de la burette avec la solution aqueuse de soude. - Etalonner le pH mètre en utilisant deux solutions tampon pH = 7 puis pH = 4 - Placer 20,0 mL de la solution S dans un bécher de 100 mL prélevée à l’aide d’une pipette jaugée. - Ajouter environ 20 mL d’eau distillée. - Placer le bécher sous la burette, sur agitateur magnétique. - Introduire la sonde de pH, fixée au support, dans le bécher. - Réaliser le dosage en relevant le pH pour chaque mL de solution d’hydroxyde de sodium versé Attention : quand le pH commencera à varier très rapidement prendre les mesures tous les 0,5 mL pendant environ 4 mL (Zone de virage définie lors du précédent dosage !) Activité expérimentale Titrage du vinaigre blanc Terminale S Fiche professeur n°4 Correction Titrage n°1 colorimétrique : Vinaigre utilisé Couleur de la solution avant le point d’équivalence Couleur de la solution après le point d’équivalence Volume observé de soude versée à l’équivalence : 13,9 mL Exploitation : Dosage pH métrique de la solution de vinaigre blanc 3.1 Tracer la courbe pH = f(VB) et déterminer le volume d’hydroxyde de sodium versé à l’équivalence. VB pH 0 3,12 1 3,53 2 3,74 3 4,01 4 4,18 5 4,32 6 4,46 7 4,58 8 4,71 VB pH 9 4,81 10 5,00 11 5,18 12 5,41 12,5 5,59 13 5,83 13,5 6,31 13,6 6,9 13,7 7,6 VB pH 13,8 8,5 14 9,55 14,5 10,65 15 11 15,5 11,18 16 11,3 17 11,43 18 11,51 19 11,54 3.2 Ecrire l’équation de réaction entre l’acide éthanoïque et la solution de soude CH3COOH + HO- = CH3COO- + H2O 3.3 Exprimer la relation existant entre les quantités de matière de l’acide et de l’hydroxyde de sodium à l’équivalence. nsoude versée = nacide présent soit nA = nBE 3.4 En déduire la concentration molaire volumique en acide éthanoïque dans la solution diluée de vinaigre Pour un vinaigre de 8°, on obtient un volume de soude versé à l’équivalence = 13,8 mL Soit CAVA = CBVBE = 0,2 x 13.10-3 = 2,76.10-3 mol D’ou CA = 2,76.10-3 / 20.10-3 = 0,138 mol.L-1. 3.5 Calculer la concentration molaire volumique C0 en acide éthanoïque du vinaigre non dilué. La solution non diluée a donc pour concentration : C0 = 10 x CA = 1,38 mol.L-1 3.6 En déduire la concentration massique du vinaigre non dilué. La concentration massique T = C0 x Macide = 1,38 x 60 = 82.8 g.L-1 3.7 Comparer ce résultat à l’information portée sur l’étiquette. Un pourcentage de 8% en masse d’acide acétique correspond à 8 g d’acide pour 100 g de solution. La masse volumique du vinaigre étant de 1,02 g/mL on en déduit que le volume V correspondant est : V = m / ρ = 100 / 1,02 = 98 mL Donc une concentration massique de : Cm = m / V = 8 / 98.10-3 = 81,6 g/L 3.8 Comparer cette valeur à celle trouvée expérimentalement en calculant l’écart relatif : Cm exp − Cm bouteille Cm bouteille 82,8 − 81,6 81,6 × 100 × 100 = 1,47 % d’erreur ce qui est une valeur tout à fait acceptable. 3.9 En vous aidant du tableau suivant, justifier l’utilisation de la phénolphtaléine comme indicateur de fin de réaction. Le pH à l’équivalence est d’environ 8,2 le seul indicateur ayant cette valeur comprise dans la zone de virage est la phénolphtaléine.