TP : Est-ce qu’une transformation acido-basique est toujours totale ?

Objectifs :

Mesurer le pH de solutions acides et basiques

Déterminer l’avancement final d’une transformation acido-basique et le comparer avec l’avancement maximal.

Rappel sur les consignes de sécurité en chimie :

1) Ne jamais pipeter une solution avec la bouche !

2) Ne jamais mettre de l’eau dans un acide mais toujours l’inverse !

3) Lors de la manipulation des acides et des bases concentrés, vous devez impérativement porter des lunettes et si possible mettre des gants ! ( En cas de contact, rincer à l’eau froide)

I ) Etalonnage du pH-mètre :

1) Description du pH-mètre

Le pH-mètre est un appareil de mesure du pH d’une solution. Il est constitué d’une sonde relié à un voltmètre électronique directement gradué en unité de pH. La sonde mesure est constituée de deux électrodes : une électrode de référence et une électrode de verre. Elles permettent de mesurer une différence de potentiel, c’est à dire une tension. Or cette tension est une fonction affine du pH : U = a-b.pH ( a et b étant deux coefficients positifs qui dépendent de la température et l’état des électrodes). Il est donc nécessaire d’étalonner le pH-mètre d’une solution pour que pour que a et b soit fixé et que l’on puisse lire directement le pH d’une solution.

2) Etalonnage du pH-mètre

Mesurer la température et régler le bouton « température » sur le pH-mètre.

Tremper la sonde dans une solution tampon de pH=7 et ajuster le pH-mètre.

Tremper la sonde dans une solution tampon de pH=4 et ajuster le pH-mètre.

 

Remarque : Entre chaque mesure de pH, il faut rincer la sonde avec de l’eau distillée et l’essuyer

Quand vous ne faites plus de mesures, penser à éteindre le pH-mètre et à ne pas laisser la sonde à l’air libre. Tremper la dans la solution de KCl saturée ou dans de l’eau distillée.

II ) Préparation des solutions :

1) L’acide chlorhydrique

Vous disposez d’une solution “mère” S₀ d’acide chlorhydrique de concentration c₀=10^-2 mol.L^-1

Préparer 100 mL de solutions S₁ et S₂ , de concentration c₁=10^-3 mol.L^-1  , c₂=10^-4 mol.L^-1

Quel volume, à chaque fois, doit-on pipeter de la solution “mère” ?

Avec quelle verrerie vous allez préparer les 100mL de ces solutions ?

2) L’acide éthanoïque

Vous disposez d’une solution “mère” S₀ d’acide éthanoïque de concentration c₀=10^-2 mol/L.

Préparer 100mL de solutions S₁ et S₂ , de concentration c₁=10^-3 mol.L^-1  , c₂=10^-4 mol.L^-1 de la même manière qu’avec l’acide chlorhydrique.

III ) Prévoir les concentrations finales et le pH des solutions avec des tableaux d'évolution.

IV ) Mesures du pH :

Mesurer le pH des solutions et compléter le tableau suivant.   RINCER  entre chaque mesure

IV ) Interprétation :

1 ) Ecrire les équations des deux transformations chimiques des deux acides avec l’eau.

Données : HCl / Cl^-         CH₃COOH / CH₃COO^-           H₂O / H₃O⁺

2) Comparer pH et -log c pour l’acide chlorhydrique.
Peut-on dire que l’acide chlorhydrique se réagit totalement avec l’eau ?

3) Comparer pH et -log c pour l’acide éthanoïque.
Peut-on dire que l’acide éthanoïque réagit totalement avec l’eau ?

4) A l’aide d’un tableau d’évolution, déterminer l’avancement maximal de chacune des solutions
A l’aide des valeurs de pH, déterminer l’avancement final de chacune des solutions.

Calculer le taux d’avancement défini par t = x_final / x_max .  Compléter le tableau

	S2	S1	S0
xmax d’HCl
xmax de CH3COOH
xfinal d’HCl
xfinal de CH3COOH
t ( HCl)
t ( CH3COOH)

Conclure.

Comment varie  t avec la dilution de la solution ?

 

 

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